Что и зачем открыли? Гравитационные волны: сенсационное открытие века

11 февраля 2016 года ученые официально подтвердили существование гравитационных волнОчередное фундаментальное «открытие века» в области физики: американские ученые официально заявили, что они смогли подтвердить существование гравитационных волн. Об этом открытии 11 февраля 2016 года объявил Национальный научный фонд США. Ниже вы узнаете, как и что открыли и какова ценность этого открытия.

Как было совершено открытие?

Гравитационные волны были зарегистрированы лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). «Впервые ученые наблюдали рябь в ткани пространства-времени, которая называется гравитационными волнами», — говорится в пресс-релизе.

Обсерватория LIGO
Обсерватория LIGO. Фото: phys.org

Открытие было сделано еще 14 сентября 2015 года одновременно двумя профильными обсерваториями — в штатах Луизиана и Вашингтон. На основании полученных результатов предполагается, что гравитационные волны возникли в результате «схлопывания» двух черных дыр массами примерно в 29 и в 36 раз больше Солнца. Явление произошло 1,3 млрд лет назад на расстоянии 1,5 млрд.световых лет от нашей планеты. В долю секунды тогда трехкратная масса Солнца была преобразована в гравитационные волны, которые позже достигли Земли и были зафиксированы учеными. Открытие подтверждает одно из важных положений общей теории относительности Эйнштейна.

В чем суть открытия?

Ученым удалось впервые удалось на практике доказать существование принципиально новых для нас волн — гравитационных. Они представляют собой колебания ткани пространства-времени, которые разбегаются от массивных объектов, движущихся с переменным ускорением. Гравитационные волны очень слабые, но могут передавать возмущения на огромнейшие расстояния. Впервые их теоретически описал Альберт Эйнштейн, в своей общей теории относительности.

Почему их зафиксировали только сейчас?

Над подготовкой этого открытия ученые работали уже несколько десятков лет. Наконец был создан специальный комплекс оборудования размерами в несколько сотен метров, который и позволил зафиксировать это необычное для нас явление.

Что нам дает это открытие?

Практическая польза этого открытия пока невелика. Более — теоретическая. Но ученые не теряют оптимизма: все открытия в области физики так или иначе со временем приспосабливались под бытовые нужны. Когда были открыты радиоволны, то никто и подумать не мог о том, какую революцию они совершат: радиоприемники, телевидение, мобильная связь, интернет… Еще более распространено в мире применение электричества. Поэтому уже сейчас передовая часть человечества уже ищет способы поставить гравитационные волны на службу людям.

Ну а более колоссальную важность гравитационные волны имеют для астрономии и астрофизики. Сейчас для изучения космоса астрономы имеют в своем распоряжении световые волны (через обычный телескоп) и электромагнитные (соответственно — электронный телескоп). Такие загадочные космические объекты, как черные дыры и темная материя не поддаются изучению световыми волнами, поскольку не излучают света. Электромагнитных волны также ограничены в свойствах и не могут показать нам явления «глубже», чем в 400 тыс. лет с момента «Большого взрыва». таким образом более ранние этапы существования нашей Вселенной для ученых пока остаются неизученными.

Зачем нужны гравитационные волны ученым?

Гравитационные волны имеют принципиально иную природу и свойства. Изучив их и поставив на службу науке, астрономы получат возможность заглянуть практически в первые мгновения образования Вселенной. Ну и заодно удовлетворить все нарастающий интерес к черным дырам и другим загадочным объектам. То, что может быть открыто в результате подобных исследований, может в корне изменить существующие сегодня научные представления об окружающем нас мире.

Когда станут реальностью все эти радужные перспективы?

Весьма много времени уходит на проверку, обработку и интерпретацию полученных результатов, что видно даже из того факта, сколько времени прошло от момента собственно открытия и до того, как увидел свет пресс-релиз, о нем сообщивший. Для более лучшего результата экспериментов требуется более серьезная и чувствительная аппаратура, поскольку  Известно, что обнаруживший гравитационные волны гравитационные волны невероятно слабые. Например американская обсерватория LIGO в настоящий момент закрыли на переоборудование, а другая станция изучения этого явления — VIRGO (в Европе), еще не начала функционировать в рабочем режиме.

Новые удивительные открытия с помощью обнаруженных гравитационных волн - вопрос ближайших десятилетий

Для всех этих разработок требуется большое количество средств, трудовых затрат и времени. Но поскольку в это вложено уже достаточно много, то есть надежда, что инвесторы данных проектов приложат максимум усилий к стимулированию исследователей. Так что какие-то открытия в этом направлении, думается, нас ожидают в ближайшие годы или десятилетия.


Источники: по материалам сайтов https://eadaily.com и http://rus.delfi.lv

Добавить комментарий