Tudomány Szibériában ", van egy másik eszközünk a világegyetem tanulmányozására, a szibériai tudományra
A közelmúltban felfedezték a gravitációs hullámokat, amelyek létezését pontosan 100 évvel ezelőtt Albert Einstein előre jelezte. Az Atomenergia Energia Információs Központ nyitott előadást tartott, ahol az A.Ya-tól megnevezett Atomfizikai Intézet fő kutatója. GN Az SB RAS Budker, Valery Ivanovich Telnov professzor elmondta, hogy a tudósok észrevették a jelzést, és miért kell a hullámokat tanulmányozni.
A gravitáció a részecskék négy alapvető kölcsönhatásának egyike. A klasszikus mechanikában a világi interakció törvényét írja le, amelyet Isaac Newton állított össze. Ez az erő súlyt ad a testeknek, a bolygók mozgását okozza, és a karakter más kölcsönhatást mutat - elektromágneses. Jelentős különbségek vannak azonban: nincs pozitív és negatív töltés, a gravitációs erő csak olyan testek vonzását okozza, amelyek ereje pontosan arányos a tárgy inerciális tömegével. Kiderült, hogy minden szabad testek a Föld gravitációs tere esik azonos gyorsulást, és a mellékelt referencia keret a gravitációs mező a bolygó eltűnik, ezért a kérdés, hogy a valóság az utóbbi. 1915-ben Albert Einstein kidolgozott elmélet gravitáció, amelyben ez az általános relativitáselmélet, ahol elhagyta a fogalmát „mező”, amely az elektromágnesesség és kötött minden megnyilvánulása a gravitációs kölcsönhatás a torzítás a tér geometriáját a test körül: gravitációs - következtében a görbület a tér-idő, amelyet az anyag teremt. 1916-ban Einstein megjósolta, hogy a gravitációs hullámok a fénysebességen haladnak és a tér deformációját képviselik. Például egy csillagcsillagot lehet kibocsátani a közös tömegközéppont körül.
- Az elektromágneses hullámokat Henry Hertz fedezte fel 20 évvel James Maxwell jóslatát követve a 19. század közepén. A Hertz-kísérletben a radiátor a szoba egyik sarkában van, és a vevõ a másikban. Egy ilyen kísérlet elvégzése a gravitációs hullámok számára a laboratóriumban nem fog működni, mert a kölcsönhatás túl gyenge "- mondja Valerij Ivanovics Telnov.
Gravitációs hullámok, amelyek megteremthetik a kísérletileg megfigyelt térnyerést (a Földön belül) képesek csak csillagképes tömegek kozmikus testének előállítására. Olyan katasztrofális jelenségekről volt szó, hogy a kísérletezők reménykedtek az érzékelők fejlesztésében.
- Az első próbálkozás a gravitáció nyilvántartására az 1960-as évek végén történt. Joseph Weber amerikai fizikus 1969-ben beszámolt arról, hogy felfedezte a hullámokat. Egy szilárdtest-antennával - egy alumínium hengerrel kerestek rá, és piezoelektromos érzékelők segítségével regisztráltak oszcillációkat a hengerben, melyet egy elhaladó gravitációs hullám okozott "- mondja a tudós.
Ezen két Weber eszköz közül kettő egymástól két kilométeres távolságon belül egyidejűleg jeleket adott. Az 1970-es években e kísérletek eredményeit megkérdőjelezték, mivel a kapott adatok a vártnál több millió alkalommal voltak. A következő években az érzékelők érzékenysége hét nagyságrenddel megnövekedett, de ez még mindig nem volt elegendő.
- Az erős lézer egy sugárnyalábot küld - egy elektromágneses hullám, amely elválasztja és felhalmozódik (körülbelül 200-szor kering) az interferométer két karján. Az interferométer tükrei, amelyeket különféle zajoktól különítenek el, kissé elmozdulnak (a tér megnyújtásával és összenyomásával), amikor gravitációs hullám halad. A fény tükrözi a tükröket, majd újra összegyűlik a szeparátoron és zavarja azt, amelyet a fotodetektor regisztrál. Nyugodt állapotban nincs jel, akkor keletkezik, ha van különbség az interferométer karjai hosszában - magyarázza Valery Telnov.
A fekete lyuk lehet leírni, mint ez: ha veszi a tömeget, és kezdjük el tömöríteni, akkor a gravitáció egy bizonyos méret lesz olyan erős, hogy nem lehet tartani azt a további összeomlást a „pont”, egy ilyen lehetőség, ahol nem tud menekülni, még a fény. A központok szinte minden a galaxisok óriási fekete lyukak tömege egymillió tízmilliárd naptömeg, például a tömeg a fekete lyuk középpontjában a Galaxy négymillió naptömeg.
A feldolgozott adatokat a szuperszámítógép, a kutatók azt találták, hogy a megfigyelt jel nagyon jól magyarázható az egyesülés a két fekete lyuk (melynek tömege körülbelül harminchat és huszonkilenc naptömeg megegyezik), a parttól 1,3 milliárd fényévre a Föld is. Az egyesítés eredményeként egy új fekete lyuk alakult ki a Nap hatvankét tömegében, és három gravitációs sugárzásba került. Az összefolyás csúcsértéke 3,6 - 1047 W volt, ami 50-szer nagyobb, mint a csillagok összes csillagának sugárzási ereje az egész látható univerzumban. Ez a legnehezebb energiafelszabadulás, amit valaki valaha látott.
Kik foglalkoznak hasonló tanulmányokkal?
- Hasonló LIGO detektor (VIRGO) már elérhető Európában, és bővül, Indiában és Japánban építenek létesítményeket. Ismét Európában még érzékenyebb kísérlet készül - ez az Einstein teleszkóp detektor, csak 2027-ben fog készen állni. Három alagút a föld alatt, hossza tíz kilométer, és mindegyikben több lézeres rezonátor lesz. Ennek a telepítésnek a költségeit egy milliárd dollárra becsülik - mondja a tudós.
A jövõ detektorok föld alatt készülnek, így csökkentik a felszíni szeizmikus hullámok zajszintjét.
Egy másik érdekes projekt - az interferométer található tér: három szervek közötti, valamint a két kar őket lézerek hossza egymillió kilométert repül egy pályán a Nap körül egy szögletes távolság a Föld 20 °. A gravitációs hullámokat a szupermasszív tárgyakról 10-5-1 Hz-es frekvenciákon rögzíti (1-10-4 Hz a LIGO esetében).
Miért kell a gravitációs hullámokat tanulmányozni?
Segítségük szerint a tudósok sokkal többet tanulnak a neutroncsillagokról és a fekete lyukakról. Nem kizárt, hogy ez utóbbiak a világegyetem fejlődésének korai szakaszában alakultak ki, és sötétek, amelyek 5-6-szor nagyobbak a szokásosnál. Természete még mindig érthetetlen, bár a keresés minden irányban folyik. Emellett van remény, hogy a relikviális hullámokat rögzítik, majd az emberiség megtudja, hogyan jött létre az univerzum.
- Egy másik rejtélye - folyamatosan növekszik. Várakozás szerint a galaxisok terjedésének sebessége lelassulna, mert a gravitációs attrakciónak vissza kell vonzania őket. Azonban 15 évvel ezelőtt a tudósok felfedezték: az univerzum nemcsak lassítja a bővülését, hanem éppen ellenkezőleg, felgyorsul. Valójában a kutatók felfedezték az antigravitációt egy kozmológiai léptékben, amely a sötét energiához kapcsolódik. Azt is meg kell magyarázni, és ehhez részletesen meg kell vizsgálni, hogy a világegyetem növekedési sebessége időről időre megváltozott-e - mondja Valerij Ivanovics Telnov.
Fotó: (1.3) - amelyet az Atomenergia Energia Információs Központ (2) szolgáltatott - a Valery Telnov által biztosított