Добро пожаловать на сайт Федерального министерства иностранных дел

Гравитационные волны: сбылось предсказание Эйнштейна

Источником гравитационных волн стало столкновение двух черных дыр массами примерно в 30 раз превышающими массу Солнца

Источником гравитационных волн стало столкновение двух черных дыр массами примерно в 30 раз превышающими массу Солнца, © picture alliance / dpa

15.02.2016 - Статья

Международная научная коллаборация LIGO объявила об открытии гравитационных волн.

Представленные результаты исследований и экспериментов называют историческими, поскольку они подтверждают "рябь пространства-времени" – одно из предсказаний общей теории относительности Эйнштейна, которая не так давно отпраздновала свой 100-летний юбилей.

Международная группа ученых-физиков заявила об открытии гравитационных волн – искажений в пространстве-времени, существование которых предсказал своей общей теорией относительности сто лет назад Альберт Эйнштейн. "Мы обнаружили гравитационные волны. Мы сделали это", – прокомментировал это событие 11 февраля на пресс-конференции в Вашингтоне Дэвид Ритц (David Reitze), руководитель научной группы и исполнительный директор проекта LIGO в Калифорнийском технологическом институте. Волны были зафиксированы в сентябре 2015 года двумя профильными детекторами гравитационной обсерватории в штатах Луизиана и Вашингтон. Кроме того, ученым удалось конвертировать волны в звук и сделать запись.

По словам исследователей, источником гравитационных волн стало столкновение двух черных дыр массами примерно в 30 раз превышающими массу Солнца. Явление произошло в 1,3 миллиарда световых лет от Земли. После сближения дыры слились в одну огромную черную дыру и в этот момент во все стороны со скоростью света начали распространяться гравитационные волны. Однако постепенно они ослабевали, и к моменту приближения к Земле затухли настолько, что их было сложно отличить от других вибраций на планете. Для того, чтобы поймать гравитационные волны, была создана лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO – Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) и два ее интерферометра – высокочувствительных детектора, которым и удалось зафиксировать минимальное изменение длины волн и тем самым помочь ученым совершить прорыв.

В международном проекте приняла участие и Германия: Институт гравитационной физики Общества Макса Планка в Потсдаме, Ганноверский университет им. Лейбница и Университет Гамбурга. Совместно с Ганноверским лазерным центром эти научно-исследовательские институты разработали для двух детекторов LIGO лазерные установки высокой мощности. Инновационные инженерные решения были впервые испытаны и отработаны на англо-германской установке GEO 600 в том же Ганновере. Институт гравитационной физики участвовал также в разработке эффективных методов анализа данных и моделирования сигнала. Министр образования Германии Йоханна Ванка (Johanna Wanka) назвала открытие волн «событием века», добавив, что "это событие открывает новое окно в процессе изучения Вселенной, которое, возможно, позволит нам проследить ее развитие, начиная с Большого взрыва". По ее мнению, это потрясающий успех для фундаментальных исследований, и немецкие исследовательские группы внесли важный вклад в это открытие, что демонстрирует, насколько важным научно-исследовательским центром является Германия.

Долгожданное открытие подтверждает представления человечества о гравитации. Кроме того, оно дает ученым уверенность в существовании черных дыр, а также в будущем позволит им лучше понять загадочные объекты вроде нейтронных звезд и получить представление о раннем периоде существования Вселенной. Следующим этапом будет переход к так называемой гравитационно-волновой астрономии – для исследования новых астрофизических "событий" детекторы продолжат работу в штатном режиме, возможно с некоторыми техническими усовершенствованиями. Также можно предположить, что открытие внесет важный вклад в исследования в области квантовой гравитации, а в случае успеха – и в создание "теории всего", описывающей все виды физического взаимодействия в единых терминах и уравнениях. Именно поэтому некоторые эксперты уже называют открытие гравитационных волн "событием нобелевского масштаба".

Формулируя свою теорию, Эйнштейн исходил из того, что само присутствие материи деформирует окружающее пространство, а любые крупные изменения массивных тел в космосе "встряхивают" его подобно сейсмическим волнам, порождая рябь. Охота за экспериментальными доказательствами существования этих волн началась в 1960-х годах, однако долгое время все попытки их обнаружить заканчивались провалом. Международный проект LIGO был предложен в 1992 году Кипом Торном (Kip Thorne), Рональдом Дривером (Ron Drever) из Калифорнийского технологического института и Райнером Вайсом (Rainer Weiss) из Массачусетского технологического института. В 2002 году детектор начал работу, но на протяжении десяти лет не давал никаких результатов, из-за чего было принято решение закрыть его на модернизацию. В сентябре 2015 года обновленные станции приступили к работе и уже скоро показали первые успехи. По предварительным подсчетам, общая стоимость проекта составила порядка 620 миллионов долларов.

Дарья Хрущёва

Схожие контенты