Это те самые волны, которые были доказаны спустя 100 лет после предсказания ЭйнштейнаНовинацию “Прорыв мира по физике” был присуждён команде Ligo, которая открыла гравитационные волны.
Гравитационные волны — изменения гравитационного поля, распространяющиеся подобно волнам. Излучаются движущимися массами, но после излучения отрываются от них и существуют независимо от этих масс. Математически связаны с возмущением метрики пространства-времени и могут быть описаны как «рябь пространства-времени».
В общей теории относительности и в большинстве других современных теорий гравитации гравитационные волны порождаются движением массивных тел с переменным ускорением. Гравитационные волны свободно распространяются в пространстве со скоростью света. Ввиду относительной слабости гравитационных сил (по сравнению с прочими) эти волны имеют весьма малую величину, с трудом поддающуюся регистрации.
Гравитационные волны предсказываются общей теорией относительности (ОТО), многими другими теориями гравитации. Впервые они были непосредственно обнаружены в сентябре 2015 года двумя детекторами-близнецами обсерватории LIGO, на которых были зарегистрированы гравитационные волны, возникшие, вероятно, в результате слияния двух чёрных дыр и образования одной более массивной вращающейся чёрной дыры Косвенные свидетельства их существования были известны с 1970-х годов — ОТО предсказывает совпадающие с наблюдениями темпы сближения тесных систем двойных звёзд за счёт потери энергии на излучение гравитационных волн. Прямая регистрация гравитационных волн и их использование для определения параметров астрофизических процессов является важной задачей современной физики и астрономии.
В рамках ОТО гравитационные волны описываются решениями уравнений Эйнштейна волнового типа, представляющими собой движущееся со скоростью света (в линейном приближении) возмущение метрики пространства-времени. Проявлением этого возмущения должно быть, в частности, периодическое изменение расстояния между двумя свободно падающими (то есть не испытывающими влияния никаких сил) пробными массами. Амплитудой h гравитационной волны является безразмерная величина — относительное изменение расстояния. Предсказываемые максимальные амплитуды гравитационных волн от астрофизических объектов (например, компактных двойных систем) и явлений (взрывов сверхновых, слияний нейтронных звёзд, захватов звёзд чёрными дырами и т. п.) при измерениях в Солнечной системе весьма малы (h=10?18—10?23). Слабая (линейная) гравитационная волна согласно общей теории относительности переносит энергию и импульс, двигается со скоростью света, является поперечной, квадрупольной и описывается двумя независимыми компонентами, расположенными под углом 45° друг к другу (имеет два направления поляризации).
Различные теории по-разному предсказывают скорость распространения гравитационных волн. В общей теории относительности она равна скорости света (в линейном приближении). В других теориях гравитации она может принимать любые значения, в том числе до бесконечности. По данным первой регистрации гравитационных волн их дисперсия оказалась совместимой с безмассовым гравитоном, а скорость оценена как равная скорости света
Первое наблюдение за гравитационными волнами было сделано 14 сентября 2015 и объявлено в феврале 2016. Во второй раз гравитационные волны были обнаружены датчиками Ligo 26 декабря 2015 и официально объявлен в июне в этом году.
Команда, состоящая из 80 институтов мира, обнаружила два отдельных явления гравитационных волн с помощью Продвинутого лазерного обсерватория гравитационных волн (Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (aLIGO)).
При этом гравитационные волны из обоих наблюдений получились из-за возможных столкновения и слияния двух чёрных дыр. Чёрные дыры, размером 36 и 29 солнечных масс соответственно, слились, чтобы сформировать вращение, черную дыру с 62 солнечными массами. Слияние произошло на расстоянии около 1,3 миллиарда световых лет.
Форма волны была обнаружена двумя датчиками в Хенфорде и Ливингстоне.
“Открытия Ligo за относительно короткий промежуток времени – невероятны.Наблюдения, которые были сделаны, являются первым прямым доказательством существования чёрных дыр. Таким образом Ligo уже изменил нашу точку зрения на вселенную”, – заявила редактор Physics World Хэмиш Джонстон.
В свою очередь исполнительный директор лаборатории Ligo, добавил, что это чрезвычайно приятно, что их усилия и достижения были признаны
“Ligo открыл новое окно на космос. Мы стремимся изучить, какие новые секреты, которые вселенная раскрывает нам через гравитационные волны!”, – пояснил он.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Сообщить об опечатке
Текст, который будет отправлен нашим редакторам: