Гравитационные волны - это рябь кривизны пространства-времени, распространяющаяся в пространстве.
Это поперечные волны, которые движутся со скоростью света, излучаемые сильными столкновениями, происходящими во Вселенной.
На практике чрезвычайно трудно непосредственно обнаружить присутствие гравитационных волн, потому что удлинение и сжатие пространства-времени очень мало.
Первичные гравитационные волны - это те волны, которые привели к возникновению Вселенной, как объясняется в Теории Большого взрыва.
Слияние двух черных дыр и распространение гравитационных волн
Гравитационные волны и Эйнштейн
Было Альберт Эйнштейн (1879-1955), который предположил существование гравитационных волн в общей теории относительности.
В 1915 году Эйнштейн пришел к выводу, что сила тяжести это была деформация пространства-времени.
Физик разработал теоретические основы, но не смог доказать существование гравитационных волн. Всего 100 лет спустя научное сообщество отпраздновало захват волн.
Нобелевская премия по физике 2017 г.
3 октября 2017 года исследователи Райнер Вайс (Массачусетский технологический институт), Барри Бариш и Кип Торн (Калифорнийский технологический институт) были удостоены Нобелевской премии по физике. Впервые они обнаружили гравитационные волны в сентябре 2015 года.
Это было признание работы, начатой в конце шестидесятых.
Ученые считают, что захват гравитационных волн позволит нам по-новому взглянуть на Вселенную, обеспечивая более широкое понимание мира вокруг нас.
Райнер Вайс, Кип Торн и Барри Бариш, лауреаты Нобелевской премии 2017 года по физике
Обнаружение волн в 2015 году
Гравитационные волны впервые были обнаружены в США 14 сентября 2015 года ровно в 06:50:45 (время Бразилиа).
Как это произошло?
Они возникли от шока черные дыры с массой Солнца 36 и 29 (36 Мсоль и 29 Мсоль соответственно) и произошла на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет.
По мере того как они теряют энергию, черные дыры приближаются, что заставляет их вращаться быстрее.
Это непрерывное движение друг вокруг друга заставляет их сталкиваться, что приводит к возникновению гравитационных волн.
Объявление об обнаружении волн было сделано Дэвидом Рейтце, директором проекта, всего через несколько месяцев, в феврале 2016 года.
В том же году, в июне 2016 года, снова были обнаружены гравитационные волны.
На этот раз черные дыры были соответственно в 14 и 8 раз больше массы Солнца (14 мсоль и 8 мсоль) и находились на расстоянии 1,4 миллиарда. световых лет.
Послушайте звук гравитационных волн:
LIGO - Обсерватория гравитационных волн
Доказательство стало возможным благодаря проекту детектора Ligo - Лазерный интерферометр Обсерватория гравитационных волн (Обсерватория гравитационных волн методом лазерной интерферометрии).
В рамках этого проекта два интерферометра были построены в Соединенных Штатах на расстоянии около 3000 километров друг от друга: один в Ливингстоне, штат Луизиана, а другой в Хэнфорде, штат Вашингтон.
Система образована двумя перпендикулярными рукавами длиной 4 километра. В нем также есть устройства, которые устраняют шум от различных источников волн, таких как землетрясения.
Интерферометр состоит из источника света (лазера), зеркала на конце каждого плеча, зеркала, разделяющего световой луч на два, и фотодетектора.
LIGO начала свою деятельность с 2002 года. В период с 2010 по 2015 год его работа была прервана из-за процесса обновления, который, похоже, сработал, учитывая, что в этом году произошло большое научное достижение.
LIGO - Детектор в Ливингстоне, Луизиана
Детекторы по всему миру
В дополнение к существующим в США детекторам существует еще дюжина, разбросанных по 9 странам.
В Бразилии у нас есть детектор гравитационных волн Марио Шенберга из Физического института США. Начало его строительства относится к 2000 году и является результатом проекта под названием гравитон.
В проекте участвуют исследователи из INPE (Национальный институт космических исследований), из Cefetsp (Федеральный центр космических исследований). Сан-Паулу, Технологическое образование, ITA (Технологический институт аэронавтики) и Uniban (Университет Бандейранте).
Путешествие во времени
Доказательство наличия волн, без сомнения, было уникальным моментом для ученых этого века. Это открыло путь новым исследованиям гравитационной астрономии.
Возможно, это доказательство позволит совершить путешествие во времени, как в фильме »Назад в будущее".
Читайте тоже:
- Теория относительности
- Теория большого взрыва
- волны
