Թե ինչ է գրավիտացիոն ալիք.

Պաշտոնական օրը բացման (հայտնաբերման) եւ գրավիտացիոն ալիքների համարվում է Փետրվար 11, 2016 թ. Այն, ապա անցկացվում է Վաշինգտոնում մամլո ասուլիսի ժամանակ, ղեկավարները համագործակցության ligo, այն էր, հայտարարել է, որ թիմը հետազոտողների հաջողվել է առաջին անգամ մարդկության պատմության ուղղել այս երեւույթը:

Մարգարեությունների մեծ Էյնշտեյնի

Այն փաստը, որ գրավիտացիոն ալիքների գոյություն ունեն, նույնիսկ սկզբին անցյալ դարի (1916) առաջարկել Ալբերտ Էյնշտեյնը ձեւակերպված շրջանակներում ընդհանուր հարաբերականության (գր): Կարելի է միայն զարմանում եմ, սրամիտ կարողությունների հայտնի ֆիզիկոս, ով կարողացել է կատարել այնպիսի հեռուն գնացող հետեւություններ է առնվազն փաստացի տվյալները. Ի թիվս շատ այլ ֆիզիկական երեւույթներ կանխատեսել էր, որ գտել հաստատում է հաջորդ դարում (դանդաղում ներքեւ ընդունումից ժամանակ, փոփոխություններ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման ուղղությամբ գրավիտացիոն դաշտերում, եւ այլն): Գրեթե հայտնաբերելու ներկայությունը այս տեսակի ալիքի փոխազդեցության մարմինների, մինչեւ վերջերս դա հնարավոր չէր:

Gravity - պատրանք.

Ընդհանուր առմամբ, լույսի ներքո հարաբերականության տեսության ծանրության չնչին ուժի. Սա հետեւանք է անհանգստություն կամ թեքություն տիեզերական անգամ continuum. Լավ օրինակը հենց այս դրույթից կարող է ձգվել կտոր շորի նեղ կտորով. Ծանրության տակ տեղադրված մակերեւույթին զանգված օբյեկտի ձեւավորվում է ընդմիջում: Այլ օբյեկտների շարժման մոտ այս անոմալիա կփոխի հետագիծ իրենց շարժման, քանի որ դա եղել »ներգրավել է»: Իսկ ավելի մեծ քաշը օբյեկտի (ավելի երկար տրամագիծը եւ կորություն խորություն), այնքան ավելի մեծ է », ուժի ներգրավման»: Երբ այն շարժվում է գործվածքների, դուք կարող եք դիտել առաջացումը տարամետ «ripples»:

Նման բան տեղի է ունենում համաշխարհային տարածության. Ցանկացած արագորեն շարժվում ամուր Բանն այն է, որ աղբյուրը տատանումների խտությունը տարածության եւ ժամանակի. A gravitational ալիքը մի զգալի լիություն, ձեւավորված մարմինները չափազանց մեծ զանգվածների, կամ երբ մեքենայով մեծ արագացում.

ֆիզիկական առանձնահատկությունները

Տատանումները տիեզերական ժամանակի մետրային հանդես գալ որպես փոփոխությունների գրավիտացիոն դաշտի: Այս երեւույթը կոչվում է նաեւ տիեզերական անգամ ripples. Gravitational ալիքը ազդում է մարմնի եւ օբյեկտները բախվել, squeezing եւ ձգվում դրանք: Լարում գումարը շատ քիչ է կարգի 10 ^-21 բնօրինակը չափի. Ամբողջ դժվարությունը հայտնաբերման այս երեւույթի այն է, որ հետազոտողները պետք է սովորենք, թե ինչպես պետք է չափել ու արձանագրել այդ փոփոխությունները օգտագործելով համապատասխան սարքավորումները: Զօրութիւնը գրավիտացիոն ճառագայթման նաեւ չափազանց ցածր է ողջ արեգակնային համակարգի, դա մի քանի կՎտ.

Տարածմանն արագությունը գրավիտացիոն ալիքների մի փոքր կախված է հատկությունների իրականացնող միջին: Որ տատանում լայնք հետ հեռավորության աղբյուրի գնալով նվազում, բայց երբեք չի հասնում է զրոյի: Հաճախականությունը կայանում է մի շարք մի քանի տասնյակ հարյուրավոր հերց: Արագությունը գրավիտացիոն ալիքների միջաստղային մոտենում է լույսի արագությունը:

հիմնավոր ապացույցներ

Համար առաջին անգամ տեսական հաստատում գոյության գրավիտացիոն ալիքների հաջողվել է ստանալ ամերիկյան աստղագետ Ջոզեֆ Taylor եւ Ռասել Hülse նրա օգնական 1974 թ. Ուսումնասիրում է տիեզերքի միջոցով աստղադիտակի աստղադիտարանների Arecibo (Պուերտո Ռիկո), հետազոտողները հայտնաբերեցին բաբախող PSR B1913 + 16 ներկայացնող երկուական համակարգ նեյտրոնային աստղերի, որոնք պտտել շուրջ միասնական կենտրոնում զանգվածի հաստատուն անկյունային արագության (հազվագյուտ դեպք): Ամեն տարի բուժման ընթացքում է 3.75 ժամ սկզբանե, կրճատվել է 70 ms. Այս արժեքը համահունչ է եզրակացության GTR հավասարումների որը կանխատեսում է աճ արագությամբ ռոտացիայի այդ համակարգերի շնորհիվ էներգետիկ սպառման համար սերնդի գրավիտացիոն ալիքների: Ավելի ուշ ավելի կրկնակի pulsars եւ սպիտակ թզուկներ հետ նման պահվածքի հայտնաբերվել: Ռադիոաստղագիտության Դ Թեյլորը եւ Ռ. Hülse Նոբելյան մրցանակը ֆիզիկայի հայտնաբերելու նոր հնարավորությունների ուսումնասիրման գրավիտացիոն դաշտերում շնորհվել է 1993 թ.

Գողություն gravitational ալիք

Առաջին հայտարարությունը բացահայտման գրավիտացիոն ալիքների ստացված Մերիլենդի համալսարանի գիտնական Dzhozefa Vebera (ԱՄՆ) 1969 թ-ին: Այս նպատակի համար նա օգտագործել է երկու gravitational ալեհավաքներ սեփական դիզայնի, առանձնացված մի հեռավորության վրա, երկու կիլոմետր: The հնչող դետեկտորը էր լավ թրթռում մեկուսացված մխոց ոտքով կտոր ալյումինի, հագեցած piezoelectric փոխակերպիչներ զգայուն: Առատություն է, թե իբր ֆիքսված տատանումներից Weber ապացուցվել է ավելի քան մեկ միլիոն անգամ ավելի բարձր է, քան սպասվում էր. Փորձեր են այլ հետազոտողները, օգտագործելով նմանատիպ սարքավորումներ է կրկնել «հաջողություն» է ամերիկացի ֆիզիկոս դրական արդյունքների չեն տվել: Հետո մի քանի տարվա աշխատանքային Weber այս ոլորտում արդեն ճանաչվել է անվճարունակ, բայց լիցք հաղորդեց զարգացման համար «ձգողականության բումի» անվանելու համար այս ոլորտում ուսումնասիրության բազմաթիվ փորձագետների: Ի դեպ, Dzhozef Veber մինչեւ իր մահը եղել է համոզված է, որ ձգողական ալիքների:

Բարելավելով ընդունման սարքավորումները

Ի 70s գիտնականի Bill Feyrbank (ԱՄՆ) մշակել է մի նախագծման գրավիտացիոն-ալիքային ալեհավաք, cooled հեղուկ հելիում, ինչպես նաեւ օգտագործման կաղամարը գերզգայուն մագնետոմետր: Առկա այն ժամանակ, երբ տեխնոլոգիան չի թույլատրվում տեսնել գյուտարար ձեր արտադրանքի, իրականացվել է «Metal":

Ըստ այս սկզբունքի, որը պատրաստված Auriga գրավիտացիոն դետեկտոր է lenyarskoy ազգային լաբորատորիայի (Padova, Իտալիա): Հիմքը կառուցվածքը ալյումինե-մագնեզիում մխոց, եւ մի երկարությունը 3 մետր եւ տրամագիծը 0.6 մ. Ստացողը կշիռը 2,3 հազար տոննա, որը կասեցվել է մեկուսացած, cooled է մոտ բացարձակ զրո վակուումային պալատի. Ամրագրման եւ թափահարում բացահայտմանը օժանդակ կիլոգրամանոց resonator եւ չափման համակարգ, հիմնված համակարգիչների. Նշված զգայունությունը սարքավորումների 10 ^-20:

ինտերֆերչափեր

Հիմքն է գործունեության interferometric գրավիտացիոն ալիքների դետեկտորների ներառված են նույն սկզբունքները, որոնք օգտագործվում են Michelson ինտերֆերաչափերի: Արտանետվել է աղբյուրը լազերային փնջի բաժանված է երկու հոսքերի. Այն բանից հետո, բազմակի Ժողժուռ եւ ճամփորդություն է ուսերին սարքեր հոսքերի համախմբեց նորից, իսկ վերջնական դատավորը միջամտությունը պատկերը ազդել, եթե, իհարկե, այդ ճառագայթների որեւէ անկարգություն (օրինակ, ձգողականության ալիք): Այդ սարքավորումները ստեղծվել է շատ երկրներում:

• GEO 600 (Հաննովեր, Գերմանիա): Երկարությունը վակուումային թունելի 600 մետր:
• TAMA (Ճապոնիա), ինչպես ուսերին է 300 մ:
• ԿՈՅՍ (Pisa, Իտալիա) - ը համատեղ Ֆրանկո-իտալական նախագիծը, որը մեկնարկել է 2007 թ երեք կիլոմետր երկարությամբ թունելներում:
• Ligo (Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներ, Pacific Coast), առաջատար է որս գրավիտացիոն ալիքների է 2002 թ.

Վերջին արժե հաշվի առնելով, ավելի մանրամասն.

ligo Ընդլայնված

Նախագիծը նախաձեռնել էր գիտնականների Մասաչուսեթս նահանգի եւ Կալիֆորնիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի: Ներառում է երկու աստղադիտարանների առանձնացված են 3 հազար կմ, Լուիզիանա եւ Վաշինգտոնում (քաղաքի Լիվինգսթոնը եւ Hanford) երեք նույնական ինտերֆերաչափերի: Երկարությունը ուղղահայաց վակուումային թունելի 4 հազար: Մետր. Սա է ամենամեծ եւ մինչ օրս գոյություն ունեցող նմանատիպ կառույցները: Մինչեւ 2011 թ., Շատ փորձեր է հայտնաբերել գրավիտացիոն ալիքների չեն տվել որեւէ արդյունք: A էական բարձրացում (Advanced ligo) աճել զգայունության սարքավորումների տիրույթի 300-500 Հց է ավելի քան հինգ անգամ, իսկ ցածր հաճախականության շրջանի (մինչեւ 60 Հց) գրեթե կարգը մագնիտուդով, հասնելով արժեք ինչպիսիք coveted 10 ^-21: Որ թարմացվել Ծրագիրը մեկնարկել է սեպտեմբերի 2015 թ., Իսկ ջանքերը ավելի քան հազար աշխատակիցների համագործակցության է արժանացել արդյունքների:

Գրավիտացիոն ալիքների են հայտնաբերվել

Սեպտեմբերի 14-ին, 2015 թ. Զարգացած ligo դետեկտորները 7 ms ընդմիջումից արձանագրված իջել է մեր մոլորակի gravitational ալիքների ից խոշորագույն իրադարձություններից է, որ տեղի ունեցած ծայրահեղ տեսանելի տիեզերքի միաձուլման երկու խոշոր սեւ անցքերի հետ զանգվածների է 29 եւ 36 անգամ ավելի մեծ է, քան արեգակնային զանգվածի. Դատաքննության ընթացքում, որը տեղի է ունեցել ավելի քան 1.3 Ga առաջ, մի քանի վայրկյան ձգողականության ալիքի ճառագայթման ծախսել է մոտ երեք արեգակնային զանգվածներ հարցում: Նախնական ֆիքսված հաճախականության գրավիտացիոն ալիքները 35 Հց եւ առավելագույն գագաթը արժեքը մակարդակի հասել է 250 Հց.

Ստացված արդյունքները, որոնք բազմիցս ենթարկվել է համակողմանի թեստավորման եւ բուժման, ուշադիր կտրել այլընտրանքային մեկնությունները տվյալները. Վերջապես, փետրվարի 11-ին նախորդ տարվա անմիջական հայտնաբերման երեւույթի կանխատեսված Էյնշտեյնի, այն էր, հայտարարել է համաշխարհային հանրությանը:

Այն փաստը, illustrating հսկայածավալ աշխատանքը հետազոտողների: առատություն է oscillation թեւի չափի է 10 ^-19 մ, - այս արժեքը, քանի որ շատ անգամ ավելի փոքր է, քան տրամագծով ատոմի, թե որքան նա ունի ավելի քիչ նարնջագույն:

ապագա հեռանկարները

Այս հայտնագործությունը եւս մեկ անգամ հաստատում է, որ ընդհանուր առմամբ հարաբերականության տեսությունը - ը ոչ միայն մի շարք վերացական բանաձեւերի, եւ բոլորովին նոր հայացք էությունից գրավիտացիոն ալիքների եւ ծանրության, որպես ամբողջություն.

Հետագա ուսումնասիրությունների, գիտնականները մեծ հույսեր է ELSA նախագծի ստեղծման մի հսկա orbiting ինտերֆերաչափերի հետ ուսերին մոտ 5 մլն կմ, որն ի վիճակի է հայտնաբերելու նույնիսկ աննշան տատանումների վրա գրավիտացիոն դաշտերում: Վերակենդանացումը է աշխատել այդ ուղղությամբ կարող է ասել, թե շատ մոտ հիմնական փուլերի զարգացման տիեզերքի, որ գործընթացների, այն դիտարկմանը, որ ավանդական տիրույթներում դժվար է կամ անհնար: Կասկած չկա, որ սեւ անցքեր, գրավիտացիոն ալիքների, որը պետք է ամրագրվի, որ ապագայում, շատ են խոսակցությունները մասին բնության.

Ուսումնասիրության համար մասունքի ձգողականության ճառագայթման, կարող է խոսել առաջին պահերին մեր աշխարհի հետո Մեծ պայթյունից, կպահանջի ավելի զգայուն տիեզերական գործիքների. ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. Այս նախագիծը գոյություն ունի (Big Bang Observer), բայց դրա իրականացումը, հավաստիացումները փորձագետների, դա հնարավոր է ոչ շուտ, քան 30-40 տարի է: