Физические поля

Сообщений 1 страница 6 из 6

Поделиться12016-02-02 06:54:49

Автор: Admin
Администратор
Зарегистрирован: 2012-03-06
Приглашений: 2
Сообщений: 8229
Уважение: [+41/-59]
Позитив: [+113/-110]
Провел на форуме:
2 месяца 3 дня
Последний визит:
2016-09-24 18:03:00

Поиск первичных гравитационных волн

Физик Алексей Старобинский о перспективах открытия гравитационных волн, инфляционной теории ранней Вселенной и скалярных возмущениях

Какие перспективы откроет обнаружение первичных гравитационных волн? Как инфляционная теория объясняет зарождение Вселенной? Какие задачи пытаются решить исследователи экспериментов Planck и BICEP2? На эти и другие вопросы отвечает доктор физико-математических наук Алексей Старобинский.

Алексей Старобинский
доктор физико-математических наук, академик РАН, главный научный сотрудник Института теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН

Свернутый текст

Возникновение гравитационных волн было предсказано инфляционной теорией ранней Вселенной. Это теория, в которой вводится гипотеза о том, что стадии горячего Большого взрыва, о которой уже было известно, начиная с работ Гамова и его коллег 1950–1960-х годов, предшествует катодная стадия, на которой Вселенная расширялась очень быстро, почти по экспоненциальному закону, в то время как на стадии Большого взрыва она расширялась по степенному закону. И на последующих стадиях, вплоть до недавнего времени, она расширялась тоже по степенному закону. На мой взгляд, главное достоинство инфляционной теории в том, что она дает четкие наблюдательные предсказания относительно спектров, неоднородности пространства-времени двух типов. И первые так называемые скалярные возмущения, возмущения плотности, — это то, из чего образовались связанные компактные объекты Вселенной: скопления галактик, галактики, звезды, планеты, в конечном счете мы сами. Эти предсказания уже проверены не только качественно, но и количественно, с точностью до предсказания в форме некой функции, скажем, где функция должна быть почти плоской, должна иметь небольшой наклон.

Одновременно с проверенными предсказаниями есть предсказания о том, что должно быть несколько гравитационных волн. Теория состоит в том, что их должно быть немного меньше, чем скалярных возмущений. Вводится некоторая величина, которую мы обозначаем r, которая есть отношение квадратов амплитуд гравитационных волн к квадрату амплитуды скалярных возмущений. Так вот, общее предсказание инфляционных теорий состоит в том, что первые гравитационные волны должны быть первичными, поскольку они возникли в тот момент, когда еще никаких компактных объектов, никаких двойных звезд не было. То гравитационное излучение, которое сейчас открыто (косвенным образом, не прямым — по наблюдению эволюции двойных радиопульсаров две близко вращающиеся звезды теряют энергию из-за гравитационного излучения), — это изменение периода вращения измерено, оно оказалось именно таким, которое предсказывается по теории относительности Эйнштейна.

http://postnauka.ru/video/57870

Поделиться22016-02-11 13:16:01

Автор: Admin
Администратор
Зарегистрирован: 2012-03-06
Приглашений: 2
Сообщений: 8229
Уважение: [+41/-59]
Позитив: [+113/-110]
Провел на форуме:
2 месяца 3 дня
Последний визит:
2016-09-24 18:03:00

учёные могут сегодня объявить об обнаружении гравитационных волн

Сегодня, как ожидается, сотрудники обсерватории LIGO объявят об открытии гравитационных волн, существование которых допустил Альберт Эйнштейн ещё сто лет назад. Если учёным удастся подтвердить его предположение, это позволит продвинуться в исследовании процессов развития Вселенной, включая и момент Большого взрыва.

Если открытие подтвердится, его авторы станут основными претендентами на получение Нобелевской премии по физике в этом году. В научном сообществе возможное открытие называют «захватывающим» и прогнозируют новую эру в истории астрофизики.

Оригинал новости RT на русском: https://russian.rt.com/article/147792

Поделиться32016-02-11 19:07:16

Автор: Admin
Администратор
Зарегистрирован: 2012-03-06
Приглашений: 2
Сообщений: 8229
Уважение: [+41/-59]
Позитив: [+113/-110]
Провел на форуме:
2 месяца 3 дня
Последний визит:
2016-09-24 18:03:00

Физики обнаружили волны пространства-времени

Физики на обсерватории LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) впервые зарегистрировали гравитационные волны — возмущения пространства-времени, предсказанные сто лет назад создателем общей теории относительности Альбертом Эйнштейном. Об открытии в ходе прямой трансляции, организованной «Лентой.ру» и Московским государственным университетом (МГУ) имени Михаила Ломоносова, сообщили ученые физического факультета, являющиеся участниками международной коллаборации LIGO.

Гравитационные волны зарегистрированы 14 сентября 2015 года в 05:51 утра по летнему североамериканскому восточному времени (13:51 по московскому времени) на двух детекторах-близнецах лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO, расположенных в Ливингстоне (штат Луизиана) и Хэнфорде (штат Вашингтон) в США. Детекторы LIGO обнаружили относительные колебания величиною в десять в минус 19 степени метров (это примерно равно отношению диаметра атома к диаметру яблока) пар разнесенных на четыре километра пробных масс.

Свернутый текст

Возмущения порождены парой черных дыр (в 29 и 36 раз тяжелее Солнца) в последние доли секунды перед их слиянием в более массивный вращающийся гравитационный объект (в 62 раза тяжелее Солнца). За доли секунды примерно три солнечных массы превратились в гравитационные волны, максимальная мощность излучения которых была примерно в 50 раз больше, чем от всей видимой Вселенной. Слияние черных дыр произошло 1,3 миллиарда лет назад (столько времени гравитационное возмущение распространялось до Земли).

Анализируя моменты прихода сигналов (детектор в Ливингстоне записал событие на семь миллисекунд раньше детектора в Хэнфорде), ученые предположили, что источник сигнала расположен в южном полушарии. Результаты исследований ученые направили на публикацию в журнал Physical Review Letters. Открытие сделано совместно коллаборациями LIGO (которая включает в себя также коллаборацию GEO и Австралийский консорциум интерферометрической гравитационной астрономии) и франко-итальянской VIRGO, детектор которой расположен недалеко от Пизы.

Обсерватория LIGO финансируется Национальным научным фондом США и построена по предложенной в 1980 году инициативе американских физиков Кипа Торна и Рональда Дривера. Стоимость установки оценивается в 370 миллионов долларов. Исследования в LIGO осуществляются в рамках одноименной коллаборации более чем тысячью ученых из США и 14 других стран, включая Россию, представленную двумя группами из МГУ и Института прикладной физики Российской академии наук (Нижний Новгород).

Московскую группу создал и вплоть до последнего времени возглавлял Владимир Брагинский — один из пионеров гравитационно-волновых исследований в мире. В состав научной группы, включенной в число соавторов научного открытия, входят семь сотрудников кафедры физики колебаний МГУ, включая руководителя коллектива — Валерия Митрофанова. Группа участвует в проекте с 1992 года и занимается повышением чувствительности гравитационно-волновых детекторов и определением ее фундаментальных квантовых и термодинамических ограничений.

Теоретические и экспериментальные исследования физиков из МГУ нашли свое воплощение при создании детекторов нового поколения, позволивших непосредственно наблюдать гравитационные волны от слияния двух черных дыр. В процессе работы группы над проектом LIGO получены результаты, важные не только для поиска гравитационных волн, но и для физики в целом. «Научное значение этого открытия огромно. Как и в случае электромагнитных волн, мы осознаем его в полной мере через некоторое время», — сказал Митрофанов.

http://lenta.ru/news/2016/02/11/ligo/