Поиски гипотетических гравитационных волн по сложности можно сравнить лишь с поисками внеземных цивилизаций. Существование таких волн был предсказано ещё Эйнштейном ровно сто лет назад (в 1916 году), как следствие теории относительности, хотя он считал, что обнаружить их невозможно. Их поиски начались с 1967 года (то есть полвека назад) и до сих пор никаких достоверных свидетельств таких волн обнаружено не было. Построенные детекторы для попыток регистрации гравитационных волн стали одними из самых сложных и дорогостоящих устройств человеческих цивилизации. Так установка LIGO к этому времени обошлась в 620 миллионов долларов, а недавно запущенный прототип космической гравитационной обсерватории стоил около 500 миллионов долларов. Такие огромные суммы сравнимы со стоимостью крупнейших оптических телескопов.
Поэтому важной вехой прозвучали сегодня сообщения о первой регистрации таких волн на обсерватории LIGO после 5-летней модернизации. Исследование опубликовано в одном из самых авторитетных журналов Nature.
Слухи о важном достижении начали появляться за несколько недель до официального анонсирования. Из них следовало, что обоим детекторам LIGO удалось зарегистрировать 14 сентября 2015 года событие со статической достоверностью 5.1 сигм (что незначительно превышает официальный порог достоверности в 5 сигм). Несмотря на небольшое превышение сигнала над шумом, анализ сигнала позволил установить, что событие вызвано слиянием двух черных дыр массой 29 и 36 масс Солнца. Масса конечного объекта после слияния составила 62 масс Солнца. Тем самым слившиеся черные дыры отдали окружающему пространству часть своей массы равной 3 массам Солнца через гравитационное излучение всего за несколько долей секунд. Это огромная величина, для сравнения считается, что при гамме-всплеске выделяется энергия покоя равная примерно 20% массы Солнца. Считается, что наличие таких массивных черных дыр вероятнее всего в центре шаровых скоплений (там происходит 1/7 всех слияний черных дыр во Вселенной).
Тем не менее, гравитационные волны крайне сложно зарегистрировать. На большом расстоянии от места их источника они должны вызывать крохотные колебания поверхности сравнимые с размером атомов. Для их надежной регистрации приходится строить огромные многокилометровые установки. Так LIGO представляет собой два детектора, каждый из которых состоит из двух 4-км вакумных труб с лазерами:
Детекторы находятся в штатах Луизиана и Вашингтон, расстояние между ними около 3 тысяч км:
Так как гравитационные волны распространяются со скоростью света, то задержка между регистрацией гравитационной волны обоими детекторами должна составлять около одной сотой секунды. В реальности она составила около 7 микросекунд, что позволило определить, что источник волны находился примерно на южном небе на расстоянии в 1.3 миллиарда световых лет. Журналисты нашли в архиве ESO заявку попытки обнаружения оптической вспышки события (большая область сфотографированного неба в сентябре, выделенная синим цветом):
Успех установки произошел лишь на 14 год эксплуатации после 5-летней модернизации. В ходе последней модернизации чувствительность обнаружения гравитационных волн была повышена в 4 раза. Если раньше установка могла обнаружить слияние нейтронных звезд в радиусе 65 миллионов световых лет, то сейчас уже в радиусе 250 миллионов световых лет. После модернизации установка собирала данные в течение 4 месяцев. Последующее включение ожидается в течение ближайшего года. Ожидается, что к 2020 году чувствительность установки вырастет в 10 раз – до радиуса обнаружения в 650 миллионов световых лет.
В целом гравитационные телескопы за последние 45 лет улучшили свою чувствительность примерно на 7 порядков (в 10 миллионов раз):
Для сравнения сигнал зарегистрированный 14 сентября имел амплитуду в 10 в -19 степени.
Наземные гравитационные обсерватории пытаются обнаружить гравитационные волны с длиной в несколько сотен и тысяч километров. Для регистрации более длинных волн необходимо выводить телескопы в космос или наблюдать за радиопульсарами на разных участках неба:
Большой проблемой гравитационно-волновой астрономии является низкое угловое разрешение. Для надежной регистрации требуется, как минимум 3 приемника (триангуляция). Поэтому важным событием становится ввод в строй европейской установки VIGO в Италии в конце 2016 года. Её чувствительность сравняется с LIGO:
Ожидается, что примерно к 2021 году все три детектора окончательно выйдут на одинаковый уровень по чувствительности, завершив все модернизации:
Это должно позволить локализовать источники гравитационных волн до площади в 5-20 квадратных градусов неба.
В дальнейшем планируется присоединить к сети гравитационных телескопов японский, индийский, китайский и австралийский детектор:
Комментарии
Эт вряд ли, а вот нечто подобное проекции множества Каллаби-Яу вполне может выползти.
42
ну да, на реальный непонятный аргумент можно любым числом отвечать:
"Чак Норрис досчитал до бесконечности и начал обратный отсчет!" ;)
и при чем здесь т.н. эфир? как он поможет улучшить понимание тех формул, что и так живут без него?
P.S. а вы в курсе, что т.н. множество Каллаби-Яу - это не секта?
Протестую! 42 это не абы какое число!
42[1] — ответ на «главный вопрос Жизни, Вселенной и Всего Остального». Именно такой ответ дал афигенно умный ИИ «Deep Thought» в книге Дугласа Адамса «The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy», поразмыслив над ним семь с половиной миллионов лет и сожрав невообразимое количество ресурсов.
Да. Естественно я полез в лурк и перечитал ещё раз теорию струн. балбесы плодят измерение за измерением пытаясь скрестить ежа с ужом, ОТО и квантовую физику. А скрещивать надо было с альтернативой ОТО - РТГ Логунова.
Да ну... на все предметы на поверхности планеты воздействует гравитационная волна с периодом примерно 86400 секунд. Есть еще одна волна, с периодом чуток поболе. Эти волны являются причиной приливов и отливовМожно еще рассчитать периоды более слабых волн, Земля периодически обгоняет или отстает от планет Солнечной системы...
Я так понимаю, что речь идет все же о гравитационном импульсе...
>>>Я так понимаю, что речь идет все же о гравитационном импульсе...
Вот и я так же подумал, что импульс зарегистрировали.
По сути идет рерь о новых методах регистрации небесной тряхомудии.
Импульс это бегущая волна.
Вообще гравиволны должны вести себя как звуковые. Ударил в барабан - услышал удар (импульс), собрал мультивибратор и подключил к динамику - получил периодическую волну.
Логично. Тогда получается, что во всей вселенной есть поле, которое передает импульс. И получается надо искать не волну (импульс) .а частицу, создающую поле.
Не такая уж у нас и периодичная солнечная система... Сплошные импульсы.
На эту тему на днях я уже подискутировал
http://aftershock.news/?q=comment/2342551#comment-2342551
Вкратце - из наблюдений над статическими полями скорость распространения взаимодействия определить невозможно. В принципе.
Свет же - поле не статическое. Как и радиоизлучение.
Хм... а вот тут я начинаю плавать:
"волна" - это то, что нас "настигает" или то, на что "набегаем мы"?
парадокс близнецов говорит, что есть нюансы... (и имя им - "ускорение")
чета запутался я - распутаете, да?
P.S. осмыслил дискуссию, упомянутую Vnevoznikov выше (http://aftershock.news/?q=comment/2342551#comment-2342551)
Понял, что не я один это не понимаю.
P.P.S. Но я, хотя бы и не суюсь, в отличие от Rashad-rus-ов в то, чего не понимаю.
Волна - это всего лишь график, показывающий, как периодически изменяется сила взаимодействия между двумя объектами.
В парадоксе близнецов, я так понимаю, главное значение имеет приближение к скорости распространения ЭМ возмущений, именуемой скоростью света. Давайте на живом примере...
Есть металлический штырь 0, который мы по привычке подняли повыше. В 300 тыс. км, в 600 тыс и так далее поставили штырь 1, штырь 2 и тп. Изначальные условия - сила электромагнитного взаимодействия зарядов в штыре 0 с зарядами в штыре 1,2 и тп постоянна. После этого от батарейки мы зацепили один провод на штырь 0, второй закопали. Электрический заряд штыря увеличивается, и через секунду усиливается взаимодействие штыря 0 и 1, через 2 секунды штырь 2 ощущает увеличение заряда на нулевом, и т.д. Если же мы усложним устройство и вместо батарейки подключим колебательный контур, который будет заряжать штырь 0 попеременно то отрицательно, то положительно, то эти изменения через 1 сек будет "чувствовать" штырь 1, через 2 штырь 2 и тд Если меняющуюся силу взаимодействия между двумя штырями отобразить на графике, это и будет волна, которая распространяется со скоростью 300 тыс км в секунду.
А теперь представьте, что тело несется со скоростью, близкой к скорости распространения ЭМ возмущений. Электрическое поле частиц, из которых оно состоит, станет неоднородным - допустим, оно станет похоже на пылевое облако кометы. Соответственно, классические законы ЭМ взаимодействий частиц работать будут по-другому - а это, как показывают формулы, может привести к изменению линейных размеров тела, к скорости течения процессов (замедление) и даже к изменению меры инертности, массе - воздействие силы ведь тоже передается ЭМ полями
У меня нет времени на онлайн модерацию. Я удалил один ваш личностной оскорбительный комментарий другому собеседнику не по теме. Ещё раз увижу и, не взирая на ум, знания и пытливость разума, как минимум забаню. Как максимум, сотру весь "полёт мысли"
Так если есть волны, должна быть и частица-переносчик?
Эти вещи как бы не совсем связаны :) в классической физике волны прекрасно обходятся без частиц- переносчиков, а при бесконечной скорости распространения гравитации даже при наличии частиц- переносчиков никаких волн не будет.
Хотя конечно последовательная квантовая точка зрения на различные полевые взаимодействия требует наличия квантов гравитационного поля.
Я так понимаю, что волна это вообще не колебание каких-то частиц - это периодически изменяющаяся сила взаимодействия конкретного характера, график которой и представляет волну.
И вообще - не представляет ли собой гравитация какую-то разновидность ЭМ-взаимодействия? Расстояния между ядрами атомов и их же электронными оболочками неодинаковы, совсем немного, но различаются...
Понятие "волна" лишено смысла, если нет среды, в которой она распространяется. Сказав А, надо говорить и В. Поэтому, употребив термин "волна", мы автоматически признаём наличие среды. Не так ли?)
ну, к примеру, есть понятие напряженности ЭМ-поля - она (напряженность) снижается с расстоянием от источника.
среда для поля - не нужна.
теперь периодически увеличиваем и уменьшаем напряженность в источнике.
замеры напряженности поля на некотором удалении от источника должны показать тот же период (для простоты опустим допплера).
здесь эфир - тоже не нужен.
вопрос теперь только в том - мгновенно ли колебания напряженности поля источника достигнут регистратора или нет?
жизнь говорит, что нет - не мгновенно.
но, опять-таки, причем здесь т.н. эфир?
этак можно все физические законы на эфир списать: башку яблоком проломило - эфир виноват. ну и т.п.
Хорошо.. Объясните нам, что такое поле? И чем оно отличается от среды? Приведите аналоги и поля и среды.. )
Скорее уж наоборот - электромагнитное и прочие взаимодействия когда-то отделились от прагравитации при разворачивании пространственной структуры вселенной. И именно поэтому, думаю, у нас четыре взаимодействия - гравитация, как альфа и омега всех сил (она же через энтропию указывает стрелу времени) и три взаимодействия существующих, как отражение трёх макроскопически протяженных пространственных измерений.
Дык - бесконечно малая гирька.
не забывайте про дуализм электромагнитного поля)
у гравитационного тоже может быть "близнец" (по мнению некоторых фантастов - хронополе)
Вы полагаете, коллега, что вектор хронополя перпендикулярен вектору гравитационного поля? Хм, вы знаете, а в этом что-то есть.. Мне надо будет это обдумать.. )
А может как обычно - микроволновка в столовой?
Ну я кванты и имел в виду.
Но в гравитации таким квантом может быть только гравитон?
Сказав про поле нельзя обойти этот вопрос.
А то получается, что в статье речь идет о каком-то "поле вообще"...
А сама гравитация с какой скоростью распространяется? Т. е. каково время между вспышкой на участке неба и регистрацией гравитационных волн. Или это одновременные события?
Просто если есть регистрация двух событий(в оптическом и гравитационном диапазоне) - то можно определить и скорость гравитации. Это как бы основная проблема верификации разнообразных теорий. Которых как собак. https://ru.wikipedia.org/wiki/Скорость_гравитации
Все уже придумано до нас:
А вообще разница во времени регистрации одних и тех же гравитационных волн на разных сторонах земли, по идее, должны давать численную скорость гравитации. Или гравитационная волна это уже другое понятие. Слегка запутался.
есть проблемка - гравитационные волны не хотят в таком направлении приходить. Да и детекторов в таком расположении тоже нет. Пока вообще всего одну волну поймали - с теоретически рассчитанной нормалью к фронту, примерно))))))
Любопытно очень в любом случае - так как все эти теории до сих пор были не проверены - если будут уверенные цифры по гравитационным волнам, то это придаст теории большую строгость. А изучение гравитации практически полезное дело, так как с этим связано очень много интересного, ныне из области научной фантастики.
например, такое популярное у фантастов дело, как антигравитационные компенсаторы перегрузок...
На сколько я понял, то "приручение" базона Хиггса должно позволить строить антигравы: экранируешь часть пространства от воздействия базона, и масса теряет там свой смысл.
Зачем все так сложно - гравицапу или что-то подобное - и инерция вообще смысл теряет, ничего экранировать не надо))))))
что даст в прикладном значении ?
открытие ЭМ волн дало например радио , микроволновку аппарат УЗИ и т.д.
гиперсвязь, например.
Совершенно верно. Что же касается гравитации, то.. Перспективным направлением в этой области среди специалистов считается создание антигравитационного двигателя, основанного на эффекте экранирования гравитационного поля. Пионером и первопроходцем здесь является Россия. Использование антигравитационного двигателя, сокращённо АГД, даст грандиозные преимущества по сравнению с химическим ракетным. Можно будет подниматься в космос по любой траектории и с любой скоростью. Не говоря уже о такой мелочи, как экономия топлива.. )
Лично мне хочется в дом небольшой коврик экранирующий гравитацию и не требующий затрат энергии.Метр на метр .пусть экранирует хотя бы 50 процентов этой гравитации.Все остальное я сделаю сам.
Я знаю этот прикол - ты вечный двигатель сделаешь.
Почему у раскрученного гироскопа уменьшается вес? Вроде бы, простенький вопрос, но.. Но кто сможет на него ответить, а?)
А насколько достоверно то, что вес раскрученного гироскопа вообще уменьшается ? Пока то, что я видел - по достоверности приближается к инерцоидам :)
Чисто теоретически - можно иметь и рабочий (для полётов) антиграв и не вляпаться в вечный двигатель. Ограниченный объём воздействия, постепенная деградация материала "коврика" при внесении в этот объём массы в гравитационном поле и большие затраты энергии на создание материала. Получается просто способ упаковки энергии, но если он достаточно эффективный - большего и не нужно.
Уже вляпались. Берём любой из подобного типа. В реале он не работает, так правая и левая части находятся в одинаковом гравипотенциале, помещаем под одну часть коврик антигравитационный - и получаем вечный двигатель. По мере износа - заменяем детали.
Для большего кпд вместо урановых шариков используем какашки зубастика - они тяжелее. :)
А прочитать написанное? Да, будет крутиться, пока не деградирует материал, и? Аналогично - под шарики можно положить горящее полено - они тоже будут двигаться, полено/коврик прогорит - перестанут.
Не пишите мне больше.
Ну к коврику, естественно, нужно энергию подводить, равную (минус потери) получаемой от "вечного двигателя".
А ведь и вправда - даст ли это озимые одои коров или нужно ждать поголовья микросхем в летнем периоде?
Люди, которые всерьез задают такие вопросы - их есть у меня: 2 (две) коши и 1 (один) кот:
они всамделе задают мне каждый день один и тот же вопрос - что твое появление даст мне в прикладном значении???
ответ есть - ЕДА.
Украинскими учёными из Днепропетровского института механики АН Украины был поставлен аналогичный эксперимент. И было зафиксировано уменьшение массы на 2 процента..)
Как у них насчёт Нобелевской премии ?
Очень хороший вопрос.. Однако, позвольте мне плавно перебросить мостик от гравитационной темы к теме беспроводной передачи энергии.. Вы согласны с тем, что энергия электромагнитного поля распространяется не внутри проводника, а снаружи?)
1. Не позволю
2. Не согласен. Как минимум не всегда и не вся.
Хотите распространять энергию без проводов ? Не проблема. Эта штуковина, например, 250 мегаватт без проводов распространяет.
Давайте дурака не валять.
да, энергия, естественно, снаружи проводника. В проводнике (идеальном) поля быть не может.
Ну, конечно, у нас вокруг сплошные высокотемпературные сверхпроводящие линии, идеальные. А в реальном мире мы имеем обычные медные и даже алюминиевые кабели, в которых, естественно, и электрическое и магнитное поле прекрасно проникает. Особенно в линиях постоянного тока.
Страницы