Как гравитационные волны взорвали интернет?
Всем привет!
С вами Дмитрий Побединский, и я рад приветствовать Вас на Канале QWERTY! 11 февраля этого года произошла настоящая научная сенсация! Событие века! Официально было объявлено об обнаружении гравитационных волн! Весь Интернет взорвался сообщениями по этому поводу, но волна восторга сменилась недоумением: а что же это? Большинству ничего не было понятно!
Ведь доступной информации в интернете по сути не было, по поводу этого недоумения появилось много шуток: в духе... а в каком торговом центре открыли эти гравитационные волны, и как с их помощью можно заработать на бинарных опционах? Но все-таки не так все сложно и непонятно. Все-таки можно разобраться, что же такое гравитационные волны и зачем они нужны?
Итак, согласно общей Теории Относительности Эйнштейна, гравитация — это следствие искривления пространства времени телами, имеющими массу. Ну, условно можно представлять себе вселенную, как упругую резиновую поверхность, которая деформируется под тяжестью массивных тел. И если на ней начать двигать предметы, то тогда по поверхности побежит рябь. Это и есть гравитационные волны! Словно волны на воде :) Правда, ощущаются они совсем иначе.
Если волны на воде — это колебания молекул, то гравитационные — это волны сжатия и растяжения самого пространства. Если сквозь вас проходит плоская гравитационная волна, то когда вы отказываетесь, условно, на гребне, вас растягивает по вертикали и сжимает по горизонтали. Когда вы оказываетесь на впадине, то все с точностью наоборот!
Стоит отметить, что мы не вклеены в пространство и время намертво, и мы будем сопротивляться деформациям за счет сил упругости. Нас "натурально" будет корежить, плющить и растягивать. Правда, гравитация — это очень-очень-очень слабая сила, и вряд ли кто-то когда-либо почувствует все эти эффекты на себе.
Образуются гравитационные волны при движении любых массивных тел с переменным ускорением. Но даже если вы просто взмахнете рукой, то побежит такая волна. Правда, она будет ничтожна, ну, вот прямо как комар чихнул, поэтому и обнаружить их очень и очень сложно. Единственное, что может засечь современная техника — это волны от слияния черных дыр или нейтронных звезд, ведь у них огромная масса, и как раз они сливаются, вращаются, то и с ускорением у них все в порядке.
Такие объекты находятся далеко в космосе, поэтому волна, дойдя до нас, сильно ослабевает. Но выбирать не приходится. Пока это самые сильные возмущения, доступные для наблюдений. Так вот, первое обнаружение произошло еще в сентябре прошлого года. Просто перепроверяли результаты, это были гравитационные волны от слияния двух черных дыр на расстоянии более миллиарда световых лет от нас, в области в южном полушарии.
Зарегистрировали это с помощью интерферометра Майкельсона, вполне обыденный инструмент. Студенты в институте на таком делают лабораторки, но этот интерферометр особенный! Он невероятно огромный и суперточный! Это результат двадцатипятилетней кропотливой работы и вложения шестисот пятидесяти миллионов долларов!
Да уж, вот здесь бинарные опционы не помешали бы! Конечно, этот прибор представляет из себя две перпендикулярных трубы с вакуумом, длиной четыре километра, на концах которых подвешиваются зеркала. Луч лазера расщепляется на два пучка, которые направляются на зеркала по трубам, отражаются и, вновь соединяясь друг с другом, попадают на детектор. Длины подобраны так, что в спокойном состоянии лучи лазеров при воссоединении гасят друг друга.
Но когда проходит гравитационная волна, одна труба сжимается, другая растягивается. Лучи проходят другое расстояние, компенсация становится неполной, и это улавливает детектор. Причем речь идет о невероятных изменениях длины, в тысячи раз меньше атомного ядра! Леголас нервно курит в сторонке, ведь это то же самое, как заметить, что солнце сжалось на несколько сотых долей нанометра!
Гравитационные волны регистрируются со всех направлений, ведь гравитация ничем не экранируется. Она спокойно проходит сквозь землю. Причем приняли сигнал сразу две лаборатории на расстоянии 3 тысячи километров, так что вероятность ошибки практически нулевая. Если предположить, что детекторы чисто случайно выдали такое, то этого пришлось бы ждать 200 тысяч лет! Так что дополнительных проверок уже не требуется.
Кстати, пойманное излучение оказалось в области звуковых частот, его, конечно же, перевели в звук, и сейчас мы можем услышать, как сливаются черные дыры! Ну, и с удвоенной частотой, потому что в оригинале слишком низко. Этот звук можно и на смски поставить.
И самое главное! А зачем же нужны гравитационные волны? А то некоторые уже собрались их продавать или даже искать специалистов в этой области с опытом работы :) Ну, в первую очередь, это невероятно точное подтверждение общей теории относительности. Ведь в некоторых ее аспектах уже начали сомневаться, существование гравитационных волн вытекает прямо из формы. Физики очень переживали, что не могли более пятидесяти лет их обнаружить!
С помощью гравитационных волн можно более детально исследовать черные дыры, ведь раньше мы о них судили только лишь по веществу, которое их окружает. Гравитационные волны рождаются практически у ее поверхности, вблизи горизонта событий. Так что мы словно заглянули под одежду черной дыре. Да, и в целом, у астрономов появился еще один, просто удивительный способ изучения Вселенной!
Ведь основные инструменты — это оптические телескопы, радио, рентгеновские обсерватории — все это электромагнитные волны. Сейчас к ним добавились фундаментально новые явления — гравитационные! Кто-то даже успел выразиться: если раньше у астрономов были только глаза, то теперь появились уши! Так что достижение более чем значимое. Уверен, мы на пороге больших открытий!
Ведь можно судить по истории: электромагнитные волны были обнаружены только через 23 года после их теоретического предсказания, а сейчас мы даже не представляем нашу жизнь без них! Так что, кто знает, как обернется история с волнами гравитационными!
На этом все! Ставьте лайки, подписывайтесь на наш Канал, чтобы не пропустить новые видео, и, конечно, спасибо за просмотр!