Что такое гравитационные волны и почему их открытие так важно для науки?
В четверг, 11 февраля, произошло крупнейшее в современной науке открытие. Учёные объявили об обнаружении гравитационных волн — их поисками занимаются ещё с 70-х годов прошлого века, а их существование предполагал ещё Альберт Эйнштейн.
Национальный научный фонд США анонсировал мероприятие, в котором примут участие учёные из Калифорнийского технологического института (Caltech), Массачусетского технологического института (MIT) и международного научного сообщества LIGO, которое и занимается поисками гравитационных волн.
Что же такое гравитационные волны?
«В 1915 году Альберт Эйнштейн представил миру общую теорию относительности - теорию гравитации, в которой эта сила описывается как искривление пространства-времени. Она настолько поразила ученых того времени, что без экспериментальных доказательств в неё верилось с трудом. Однако со временем накапливались подтверждения этой теории, будь то гравитационное линзирование далеких галактик, замедление времени в гравитационном поле...Практически все предсказания общей теории относительности удалось подтвердить. Кроме одного - существования гравитационных волн. Они очень слабы, в 10000000000000000000000000000000000000000 раз слабее электромагнитных волн. Обнаружить их крайне сложно, но найдя их, можно утверждать, что общая теория относительности отлично подходит для описания гравитации, что эта теория крайне точна и что наш мир устроен именно так, как описывал Эйнштейн, а никак иначе», — объясняет преподаватель физики и автор видеоблога «Физика от Побединского» Дмитрий Побединский.
Детекторы обсерватории LIGO запустили в сентябре 2015 года. В проекте задействованы два объекта, удалённые друг от друга (находятся в двух противоположных точках на территории США). Когда одна станция обнаруживает сигнал, а вторая нет — считается, что это колебания, не связанные с гравитационными волнами. Но если сигнал обнаружат обе станции — можно говорить об обнаружении гравитационной волны.
Об обнаружении гравитационных волн не так давно уже заявляли учёные, работающие с телескопом BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), установленным на Южном полюсе. Но их выводы оказались ошибочными: сигнал вызвали не гравитационные волны, а межзвёздная пыль.
Слухи о возможном обнаружении гравитационных волн циркулируют с начала года. 11 января физик-теоретик Аризонского университета Лоуренс Краусс написал в Twitter: «Слухи об открытии LIGO были подтверждены независимыми источниками. Будьте на связи! Гравитационные волны могли быть обнаружены! Захватывающе».
My earlier rumor about LIGO has been confirmed by independent sources. Stay tuned! Gravitational waves may have been discovered!! Exciting.
— Lawrence M. Krauss (@LKrauss1) 11 января 2016
3 февраля учёный из независимого Института теоретической физики Периметр Клиффорд Бургесс написал письмо студентам, в котором сообщалось, что 11 февраля в авторитетном научном журнале Nature опубликуют результаты наблюдения гравитационных волн учёными, работающими на детекторе LIGO. Сообщение быстро распространилось в интернете. Физик написал, что ознакомился с неопубликованным материалом, согласно которому исследователи видели гравитационные волны, вызванные слиянием двух чёрных дыр с массами 36 и 29 солнечных масс.
