Детектирование гравитационных волн
Опубликовано RMR_astra в пт, 12/02/2016 - 22:04
Детектирование гравитационных волн - огромное достижение международной науки и техники. Для гравитационных волн Вселенная прозрачна: они не поглощаются и не отражаются ни материей, ни полями. Стохастические гравитационные волны несут информацию о состоянии Вселенной в первые мгновения после Большого Взрыва, о которых пока еще ничего неизвестно.
Открывается новая эпоха в развитии физики.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
- 5642 просмотра
Открытие гравитационных волн должно рассматриваться, как одно из важных подтверждений Общей Теории Относительности А.Эйнштейна. Однако можно ли с уверенностью сказать, что волны были обнаружены?
Общей тенденцией второй половины XX века и начала XXI стало какое-то пренебрежение основными постулатами научного метода. Основной постулат научного метода состоит в том, что каждый экспериментальный факт должен проходить независимую проверку на экпериментальных установках других независимых исследователей. Что же мы наблюдаем в реальности? Уже есть целая серия экспериментов, которые не могут быть подтверждены кем-то еще. К ним, например, относится открытие бозона Хиггса. Понятно, что в мире нет другой установки, способной проделать те же эксперименты. В основном это связано с гигантскими расходами на строительство таких сооружений, как адронный коллайдер.
Тоже самое относится и к экспериментальной установке LIGO. Хотя в течение больше десяти лет существует несколько оптических интерферометров (сейчас 5), но последний результат был получен только на одном, самом дорогом и самом чувствительном. С других интерферометров подтверждения не поступало. В силу этого говорить, что надежно установлен факт регистрации, пока нельзя. Подобная история была в 60-х годах XX века, когда в США Вебером было заявлено об обнаружении гравитационных волн. Тогда результат был дезавуирован по причине недостаточной чувствительности антенны Вебера.
Теперь несколько слов по существу открытия. Вызывает некоторое недоумение связь волн с неким объектом, находящимся на расстоянии 1 миллиарда световых лет от Земли. Утверждается, что волны излучаются двумя очень массивными черными дырами. Возникает вопрос, почему не наблюдаются волны от менее экстремальных объектов, но расположенных гораздо ближе к нам. Например, в нашей галактике Млечный путь. Расстояние до таких объектов в десять-сто тысяч раз меньше. Значит, энергия от таких источников на восемь-десять порядков должна быть больше. Если можно регистрировать волны только от таких объектов, как сливающиеся массивные черные дыры на расстояниях в миллиарды световых лет, то данный результат становится практически бесполезным. И пока ни о какой гравитационной астрономии говорить просто не приходится.
Похожая ситуация с бозоном Хиггса. Что собственно было открыто? Было установлено, что в определенном диапазоне энергий существует трудно наблюдаемый бозон с характеристиками, похожими на требуемые теорией Хиггса. Однако обнаружение этого бозона никак не подтверждает самого мехназма Хиггса наделения массой частиц с помощью нужного бозона. Тем не менее, Нобелевскую премию дали Хиггсу именно за предложенный им гипотетической механизм.
К этим чисто физическим экспериментам можно добавить и целый ряд замечательных достижений XX века, которые никак не были подтверждены независимыми исследователями. Например, высадка американцев на Луну, в независимости от того была она или нет, так и не было подтверждено кем-то еще, кроме самих американцев. Это идет вразрез с опять же научным методом. СССР высаживал аппараты на Венеру, но никто не смог повторить этот результат. Можно назвать множество таких фактов. Получается, что в последнее время мы живем в неподтвержденной Вселенной. Чем тогда хуже всевозможные сообщения об НЛО или других чудесах. Видимо, поэтому так много скептиков различного толка сейчас существует в Интернете.
Рекомендую замечательную статью по истории, способах регистрации и собственно подтверждению гравитационных волн. Очень все хорошо и понятно расписано.
Большое спасибо genI3 за ссылку на содержательную статью и Полине за дополнение к моему короткому сообщению.
Астрофизик и популяризатор науки Сергей Попов объяснил, что такое гравитационные волны и как они распространяются в пространстве-времени.
— Что такое гравитационные волны?
— То, что зафиксировать волны удалось именно сейчас, связано с появлением подходящей аппаратуры?
— Черные дыры с этой историей связаны только потому, что это и есть массивные тела, искажающие пространство?
— Сколько пришлось наблюдать за черными дырами, чтобы обнаружить сливающуюся пару?
В данном случае LIGO просто повезло. Практически как только они включились, они увидели сигнал — слияние двух очень массивных черных дыр. Сигнал очень сильно зависит от массы. В этом случае удалось увидеть сигнал с очень большого расстояния.
— По мере того, как сигнал проходит через пространство-время, он ослабевает? Если явление произошло в миллиарде световых лет от Земли, то до нас он должен добраться в едва уловимом виде?
Естественно, и поэтому тоже важно, что удалось обнаружить две очень тяжелые черные дыры.
Обычно на ссылки в тексте не все обращают внимание. Поэтому из сообщения RMR_astra видеоролик, как наиболее доходчивый вид информации, представлен отдельно.
Чёрные дыры, околосветовые скорости массивных тел, 1,3 миллиарда лет ... каждый факт из мира высшей фантастики. В прошлом году физики уже сообщали о наблюдении гравитационных волн в реликтовом космическом излучении, но тогда их результаты признали ошибкой. Несколько лет назад научный мир взбодрило сообщение о зафиксированной скорости больше скорости света в Большом адронном коллайдере, которое также оказалось результатом ошибок показаний датчиков.
Но, несмотря ни на что! Пусть были, есть и будут ошибки и заблуждения в исследовательском поиске. Для учёного так важна целеустремлённость к высокой мечте, "окрылённость" научного процесса: