Мавҷи гравитатсия, кадом аст?

Санаи расмии ифтитоҳи (ошкор) мавҷҳои гравитатсия ҳисобида мешавад, 11 феврали соли 2016. Ин аст, он гоҳ ки дар Вашингтон дар нишасти матбуотӣ баргузор гардид, роҳбарони ҳамкорӣ LIGO, он эълон шуд, ки дастаи муҳаққиқон муваффақ барои нахустин бор дар таърихи инсоният ба ислоҳ ин падидаи.

Пешгӯиҳои аз Эйнштейн бузург

Далели он, ки мавҷҳои гравитатсия вуҷуд, ҳатто дар ибтидои асри гузашта (1916) пешниҳод Алберт Эйнштейн мураттаб дар доираи кулли Нисбияти (GR). Яке танҳо дар қобилиятҳои олиҷаноб аз физики машҳур, ки қодир аст, ки чунин хулоса калон расонад, бо ҳадди ақал маълумоти воқеии буд, тааҷҷуб намоед. Дар байни бисёр њодисањои физикї ва дигар пешгӯӣ кард, ки тасдиқи дид, ки дар асри оянда (суст гузариши вақт, дигаргуниҳо дар радиатсионӣ электромагнитӣ дар самти соҳаҳои гравитатсия, ѓ) Қариб ошкор ҳузури ин намуди ҳамкории мавҷи мақомоти то чанде дар он буд, мумкин нест.

Вазнинии - сулцу?

Умуман, дар нури назарияи нисбият вазнинии душвор қувваи. Ин натиҷа аст, аз perturbation ё curvature аз бефосила фазо-ваќт. Як намунаи хубе барои мисол ин постулати метавонад дароз карда порае аз матои. Дар доираи вазни ҷойгир ба сатҳи як объекти Ќисми ташкил як чуқурӣ. иншооти дигар дар ҳаракат дар наздикии ин anomaly ба траекторияи ҳаракати худро тағйир хоҳад кард, мисли он «ҷалб» шуданд. Ва бузургтар вазни объекти (умқи диаметри ва curvature дигар), ки бештар ба «қувваи ҷалби». Вақте ки онро дар болои матоъ бармеангезад, шумо метавонед ба пайдоиши «ripples» divergent бедор.

Монанд аст, ки дар фазои ҷаҳон рӯй дода истодааст. Дар ҳар коре, сахт босуръат манбаи тамоюлоти дар зичии фазо ва вақт аст. A мавҷи гравитатсия бо амплитудаи назарраси, мақомоти бо оммаи хеле калон ташкил ва ё ҳангоми рондани бо accelerations бузург.

мушаххасоти ҷисмонӣ

Тамоюлоти дар метрї фазо-ваќт худ ба мисли тағйиротҳо дар соҳаи гравитатсия зоҳир. Ин падида ҳамчунин ripples фазо-ваќт меноманд. мавҷи гравитатсия бадан таъсир мерасонад ва объектњои дучор, squeezing ва дароз онҳо. маблағи шиддати хеле хурд мебошанд - аз тартиби 10 ^-21 аз андозаи аслии. Тамоми мушкилоти ошкор шудани ин падида аст, ки муҳаққиқон буд, чӣ тавр ба андозагирӣ ва сабт накардани ин дигаргуниҳо, бо истифода аз таҷҳизоти дахлдор. Қуввати радиатсионӣ гравитатсия аст, низ хеле паст - барои тамоми системаи офтобӣ, он чанд киловатт аст.

Суръати тарғиби мавҷҳо гравитатсия каме дар бораи хосияти миёна гузаронидани вобаста аст. Дар амплитудаи oscillation бо масофа аз сарчашма тадриҷан кам, вале ҳеҷ гоҳ ба итмом расидани. Ба зудӣ дурӯғ дар як қатор аз якчанд даҳҳо ба садҳо hertz. Суръати мавҷҳои гравитатсия дар миёна interstellar наздик ба суръати рӯшноӣ.

далелњои ботафсил

Барои нахустин бор тасдиқи назариявии мавҷудияти мавҷҳои гравитатсия идора ба даст ситорашиноси Амрико Юсуф Тейлор ва Рассел Hulse ёвари соли 1974. Омўзиши ҷаҳониён тавассути телескопи обсерваторияҳои Arecibo (Пуэрто-Рико), муҳаққиқон ба pulsar PSR B1913 + 16 муаррифии системаи дуӣ ситораҳо раекторе, ки дар атрофи маркази умумии омма битобед, дар суръати angular доимӣ (дар њолати нодир) кашф. Ҳар давраи табобат сол аст 3,75 соат дар аввал, кам 70 MS. Ин арзиши сабаби ба истеъмоли энергия барои насли мавҷҳои гравитатсия мувофиќа бо хулосаи муодилаҳои GTR, ки пешгӯии афзоиши суръати ротатсияи ин системаи аст. Баъдтар боз pulsars дукарата ва dwarfs сафед бо рафтори монанд пайдо шуд. астрономия Радиои D. Тейлор ва Р. Hulse Ҷоизаи Нобел дар физика барои кашфи имкониятҳои нави омӯзиши соҳаҳои гравитатсия дар соли 1993 мукофотонида шуд.

Дуздӣ мавҷи гравитатсия

Изҳороти аввал ошкор мавҷҳои гравитатсия аз Донишгоҳи Мэриленд донишманди Dzhozefa Vebera (ИМА) дар соли 1969 ба ҳузур пазируфт. Бо ин мақсад истифода бурда ду мавҷгирҳои гравитатсия аз тарҳи худ, ҷудо аз тарафи масофаи ду километр. Дар детектори resonant як-ларзиш ҷудо порчаи силиндраи-пиёда хуб алюминий, муҷаҳҳаз бо transducers piezoelectric ҳассос буд. Дар амплитудаи аз тамоюлоти Вебер гӯё собит исбот карда беш аз як миллион маротиба бештар назар дошта шудааст. Кўшишҳои дигар муҳаққиқон бо истифода аз таҷҳизоти монанд ба такрор «муваффақият» натиҷаҳои физики Амрико мусбат доранд сабзид нест. Баъд аз чанд соли кор Вебер дар ин самт кардаанд, ѓайри ќобили эътироф шудааст, аммо бахшидан ба рушди "Ривоҷ гравитатсия" барои даъват дар ин соҳаи омӯзиш бисёр коршиносон дод. Бо роҳи, Dzhozef Veber то дами маргаш ҳосил ба мавҷҳои гравитатсия буд.

Баланд бардоштани вазъи таҷҳизоти қабули ин

Дар олими 70-Билл Feyrbank (ИМА) таҳия кардааст, як тарҳи аз мавҷгири гравитатсия, Қафқоз, сард аз тарафи helium моеъ, бо истифода аз SQUIDs - magnetometer supersensitive. Амалкунанда дар замони технология аст, иҷозат дода намешавад, то бингаранд, ихтироъкори маҳсулоти шумо, амалӣ дар «металлӣ».

Мувофиқи ин принсип сурат Auriga аз детектори гравитатсия дар Лабораторияи миллии lenyarskoy (Padova, Италия). Сохтори асоси силиндраи алюминий-магний ва дарозии 3 метр ва диаметраш 0,6 м. Вазни хоси қабулкунандаи 2,3 тонна аст, ки дар як дурдасте боздошта, ба мутлаќ палатаи сифр чангкашак наздик сард. Зеро маҳре ва ларза ошкор кардани resonator килограмм ёрирасон ва системаи ченкунї дар асоси компютер. Дар ҳассосият изҳор дошт, таҷҳизоти 10 ^-20.

interferometers

Дар асоси фаъолияти детекторҳои мавҷи гравитатсия interferometric принсипҳои ҳамон, ки дар interferometer Michelson истифода бурда ворид карда мешаванд. Муомилот бо манбаи чӯбро лазерӣ аст, ба ду ҷараёнҳои тақсим карда мешавад. Баъд аз мулоҳизаҳои гуногун ва саёҳат дар бораи ҷараёни дастгоҳҳои китфи ҳамдигар боз арза хоҳанд дошт ва ниҳоии тасвири дахолати судя таъсир мешавад, ки агар рафти рентген ягон таъсири манфӣ (масалан, мавҷи гравитатсия). Чунин таҷҳизоти дар бисёр кишварҳо таъсис дода шудааст:

• Гео 600 (Ганновер, Олмон). Дарозии нақби чангкашак 600 метрро ташкил медиҳад.
• TAMA (Ҷопон) бо китфи дар 300 м.
• VIRGO (Pisa, Италия) - лоиҳаи Франко-Итолиё муштарак, ки дар соли 2007 бо се километр нақб дароз оғоз мегардад.
• LIGO (Иёлоти Муттаҳидаи Амрико, Кореяи Уқёнуси Ором), ки боиси ба шикори барои мавҷҳои гравитатсия, дар соли 2002.

Last маблағи назардошти ба таври муфассал.

LIGO Advanced

Лоиња аз тарафи олимони Институти Массачусетс ва Калифорния технологии оғоз гардида буд. Бар мегирад ду обсерваторияҳои ҷудо 3 ҳазор. Км, Луизиана ва Вашингтон (шаҳри Livingston ва Hanford) бо се interferometers якхела. Дарозии нақби чангкашак Хате 4 ҳазор. Метри аст. Ин бузургтарин то ҳол сохторҳои ҳамин мавҷуда аст. То соли 2011, бисёр кӯшишҳо барои ошкор мавҷҳои гравитатсия ягон натиҷае кардаанд сабзид нест. A такмили назарраси (Advanced LIGO) ҳассосияти таҷҳизоти зиёд дар доираи 300-500 Гц беш аз панҷ маротиба, ва дар минтақа Басомади паст (то 60 Гц) қариб тартиби миқёси, расидан ба арзиши чунин надӯхтаам 10 ^{-21 аст.} Лоиҳаи нав моҳи сентябри соли 2015 оғоз гардида, аз талошҳои беш аз як ҳазор кормандони њамкорї шудааст, бо натиҷаҳои подош дод.

мавҷҳои гравитатсия пайдо

бо оммаи 29 ва 36 маротиба бузургтар аз массаи офтобӣ якҷояшавии ду сиёҳ сӯрохиро калон - 14 сентябри соли 2015 детекторҳои LIGO дар 7 MS фосилаи сабти фурӯд мавҷҳои гравитатсия сайёраи мо аз бузургтарин воқеаҳое, ки доир ба шилшила олам мушоҳида гирифта такмил. Дар ҷараёни мурофиаи, ки ба ҷои зиёда аз 1.3 Маҷмаи пеш гирифта, дар масъалаи сония ба радиатсионӣ мавҷи гравитатсия он тақрибан се оммаи офтобӣ материя сарф мекунанд. Ибтидоӣ зудӣ собит мавҷҳои гравитатсия дар 35 Гц ва Арзиши ниҳоии қуллаи ба сатҳи ба дастомадаи дар 250 Гц.

Натиҷаҳои ба даст борҳо ба санҷиши ҳамаҷониба ва ыарор буданд, бодиққат бурида, тафсири алтернативии маълумот. Ниҳоят, 11 феврали соли гузашта доир ба ошкор бевоситаи падидаи пешгӯӣ аз тарафи Эйнштейн, он ба ҷомеаи ҷаҳон эълон карда шуд.

Далели illustrating кори Титаник муҳаққиқон: - ин арзиши чанд маротиба камтар аз диаметри заррае, ки чӣ қадар ӯ дорад, афлесун камтар амплитудаи аз бозуи oscillation андозаи 10 ^-19 метр аст.

дурнамои оянда

Ин кашфиёти бори дигар тасдиқ мекунад, ки ба назарияи умумии нисбият - аст, танҳо як маҷмӯъи формулаҳо реферат, ва ба назар комилан нав дар моҳияти мавҷҳои гравитатсия ва вазнинии умуман нест.

Дар таҳқиқоти минбаъда, олимон доранд умеди калон оид ба лоиҳаи ELSA: таъсиси як interferometer orbiting бузурги бо китфи тақрибан 5 миллион км, қодир пайдокунии ҳатто perturbations ноболиғ майдонҳои гравитатсия. Фаъол гардонидани кор дар ин самт қодир ба як нақл дар бораи марҳилаҳои асосии рушди олам, равандҳои, мушоҳидаи, ки дар басомадҳои анъанавӣ мушкил ё ғайриимкон аст. Шубҳае нест, ки сиёҳ сӯрохиро, мавҷҳои гравитатсия, ки дар оянда собит, фаровон дар бораи табиат аст.

Барои омӯзиши радиатсионӣ гравитатсия relic аст, ки метавонад дар бораи лаҳзаҳои аввали ҷаҳони мо пас аз Bang Big сӯҳбат хоҳад кард воситаҳои фазои бештар ҳассос талаб мекунад. ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. Лоиҳаи мазкур вуҷуд дорад (Big Bang нозири), вале татбиқи он, фармоед коршиносон, мумкин пештар аз 30-40 сол аст.