Qravitasiya dalğa nədir?

qravitasiya dalğaları açılışı (aşkar) rəsmi tarix 11 fevral 2016 sayılır. Daha sonra mətbuat konfransı Vaşinqtonda keçiriləcək, əməkdaşlıq Ligo liderləri, bu tədqiqatçılar komandası bu fenomen düzeltmek üçün bəşər tarixində ilk dəfə nail açıqlandı.

böyük Einstein Kehanetler

qravitasiya dalğaları hətta ötən əsrin əvvəllərində (1916) at, mövcud fakt Albert Einstein Baş Nisbilik (GR) çərçivəsində hazırlanır irəli sürdü. Yalnız faktiki məlumatların minimum belə geniş nəticələr etmək bacardı məşhur fizik usta qabiliyyət, təəccüb bilər. bir çox digər fiziki hadisələrin sonrakı əsrdə aşkar təsdiq proqnozlaşdırılır arasında (zaman keçdikcə aşağı yavaşlatan, qravitasiya sahələrinin istiqamətində elektromaqnit şüalanma və s dəyişikliklər) demək olar ki, orqanların dalğa qarşılıqlı bu növü iştirakı aşkar qədər bu yaxınlarda mümkün deyildi.

Gravity - bir illüziya?

Ümumiyyətlə, işığında nisbilik nəzəriyyəsi çətin çəkisi bir qüvvə. Bu nəticəsidir məkan-zaman davamlı perturbation ya əyrilik. bu postulat göstərmək üçün yaxşı bir nümunə parça parça uzanırdı bilər. bir toplu obyekt səthində yerləşdirilmiş çəkisi altında bir fasilə formalaşır. Bu "cəlb" olaraq bu anomal yaxın hərəkət digər obyektlərin, onların hərəkət trayektoriyası dəyişəcək. Və daha obyekt (uzun diametri və əyriliyi dərinliyi), daha çox çəki "cazibə qüvvəsi". Bu parça üzərində hərəkət zaman, divergent "Ripples" ortaya izləyə bilərsiniz.

Oxşar bir şey dünya məkanında baş verir. Hər hansı sürətlə hərəkət möhkəm olsun zaman və məkan sıxlığı dəyişməsi mənbəyidir. əhəmiyyətli amplituda ilə qravitasiya dalğa, çox böyük kütlələri ilə orqanları formalaşır və ya böyük sürətləndirilməsi ilə idarə edərkən.

fiziki spesifikasiyası

zaman məkan metrik dəyişməsi qravitasiya sahəsində dəyişikliklər kimi özünü göstərir. Bu fenomen də məkan-zaman ripples adlanır. Qravitasiya dalğa sıxaraq onlara uzanan bədən təsir və rast obyektlərin. Strain məbləği çox kiçik - orijinal ölçüsü 10 ^-21 sifarişi. Bu fenomen aşkar bütün çətinlik tədqiqatçılar ölçmək və müvafiq avadanlıq istifadə edərək, bu dəyişiklikləri qeyd etmək üçün necə öyrənmək idi ki. qravitasiya radiasiya enerji də son dərəcə aşağı - bütün günəş sistemi üçün, bir neçə kilovat edir.

qravitasiya dalğaları təbliği sürəti qədər aparılması orta xassələri asılıdır. mənbədən məsafə ilə rəqs amplituda tədricən azalır, lakin sıfır çatır, heç vaxt. tezlik Hertz yüzlərlə onlarla bir sıra var. interstellar orta qravitasiya dalğaları sürəti yaxınlaşır işıq sürəti.

hal sübut

İlk dəfə qravitasiya dalğaları mövcudluğu nəzəri təsdiq American astronom Joseph Taylor və 1974-cü ildə onun köməkçisi Russell Hulse almaq üçün idarə. teleskop vasitəsilə Universe öyrənilməsi Arecibo (Puerto Rico), tədqiqatçılar daimi angular sürəti (nadir hal) və kütləvi vahid mərkəz ətrafında dönüşümlü neytron ulduzları bir ikili sistem təmsil Pulsar PSR B1913 + 16 aşkar Observatories. Hər il müalicə müddəti 70 ms azaldılır, 3.75 saat ilkin edir. Bu dəyər səbəbindən qravitasiya dalğaları nəsil üçün enerji istehlakı bu sistemlərin fırlanma sürəti artım proqnozlaşdırmaq GTR tənliklər nəticələr ilə uyğundur. ikiqat pulsars və oxşar davranışı ilə ağ cüceler sonra daha aşkar edilmişdir. Radio astronomiya D. Taylor və R. Hulse təhsil qravitasiya sahələrinin yeni imkanlar kəşf fizika üzrə Nobel mükafatı 1993-cü ildə layiq görülüb.

qravitasiya dalğa oğurluq

aşkar qravitasiya dalğaları ilk ifadəsində 1969-cu ildə Universiteti Maryland alim Dzhozefa Vebera (ABŞ) aldı. Bu məqsədlə o, iki kilometr məsafədə ayrılmış öz dizayn iki qravitasiya antenaların istifadə. resonant detector həssas pyezoelektrik çeviricilər ilə təchiz alüminium yaxşı vibrasiya-təcrid silindrli-ayaq parça idi. iddia edilən sabit dəyişikliklərə Weber amplitude gözləniləndən daha bir milyondan çox dəfə yüksək olmuşdur. Amerika fizik müsbət nəticələr "uğur" təkrar bənzər avadanlıq istifadə edərək, digər tədqiqatçılar tərəfindən cəhdləri verməmişdir. bu sahədə iş Weber bir neçə il sonra müflis tanınmış, lakin bir çox ekspertlər öyrənilməsi bu sahədə zəng üçün "qravitasiya bumu" ın inkişafına təkan verdi. Yeri gəlmişkən, Dzhozef Veber onun ölüm qədər qravitasiya dalğaları almaq əmin idi.

qəbul avadanlıq təkmilləşdirilməsi

hǝssas maqnit - 70-ci illərdə alimin Bill Feyrbank (ABŞ) Squids istifadə, maye helium ilə soyudulur, qravitasiya-dalğa antenna bir dizayn inkişaf etmişdir. zamanda mövcud texnologiyası "metal" həyata məhsulun ixtiraçı görmək icazə verilmir.

Bu prinsipə görə Auriga lenyarskoy Milli laboratoriyası (Padova, İtaliya) qravitasiya detector edilir. alüminium-maqnezium silindrli əsasında strukturu və 3 metr uzunluğu və 0,6 m diametri. 2.3 ton qəbuledici vahid çəki təcrid dayandırılıb ki, yaxın mütləq sıfır vakuum kamera soyudulur. köməkçi kiloqram resonator və kompüter əsasında ölçü sistemi aşkar təsbit və shake üçün. avadanlıq 10 ^-20 ifadə ^həssaslıq.

interferometrlər

interferometrik qravitasiya dalğa detektorları fəaliyyətinin əsasını Michelson interferometer istifadə eyni prinsipləri daxil. lazer şüaları mənbəyi yaydığı iki axınları bölünür. omuz cihazlar vəsaitlərinin hərəkəti çox əks və səyahət yenidən bir araya gətirilir, və final hakim müdaxilə image təsir sonra əgər şüalarının əlbəttə hər hansı bir narahatlıq (məsələn, qravitasiya dalğa). Bu avadanlıq bir çox ölkələrdə yaradılmışdır:

• GEO 600 (Hannover, Almaniya). vakuum tunelin 600 metr uzunluğu.
• TAMA 300 m omuz ilə (Yaponiya).
• QIZ (Pisa, İtaliya) - üç kilometr uzunluğunda tunel ilə 2007-ci ildə başladılan birgə Franco-İtaliya layihəsi.
• Ligo (Amerika Birləşmiş Ştatları Pacific Coast), 2002-ci ildə qravitasiya dalğaları üçün ov aparıcı.

daha ətraflı nəzərə dəyər Son.

Ligo Advanced

Layihə Massaçusets Texnologiya və California İnstitutunun alimləri tərəfindən başladıldı. 3 min. Km, ayrılmış iki rəsədxanalarını daxildir Louisiana üç eyni interferometrlər və Vaşinqton (Livingston və Hanford şəhəri). dik vakuum tunelin uzunluğu 4 min. metrdir. Bu mövcud bənzər strukturları günə ən böyüyüdür. 2011-ci ilə qədər bir çox cəhdlər cazibə dalğaları heç bir nəticə verməyib aşkar etmək üçün. A əhəmiyyətli təkmilləşdirilməsi (Advanced Ligo) intervalında 300-500 Hz-dən çox beş dəfə avadanlıqların həssaslıq artmış, aşağı tezlikli regionda bir dəyər belə coveted 10 ^-21 çatan bal gücündə təxminən bir sifariş edir (60 Hz ^qədər). yenilənib layihə sentyabr 2015-ci ildə başlayan və əməkdaşlıq mindən çox çalışan səyləri nəticələri ilə təltif edilmişdir.

Qravitasiya dalğaları aşkar

iki böyük qara dəliklər bir birləşməsi 29 kütlələri və günəş kütləvi daha çox 36 dəfə - 14 sentyabr 2015 interval müşahidə kainatın saçaklar reallaşan ən böyük hadisələr bizim planetin qravitasiya dalğaları enməsi qeydə 7 ms Ligo detektorları irəli. qravitasiya dalğa radiasiya saniyə içində əvvəl 1.3 Ga üzərində reallaşan məhkəmə zamanı bu məsələnin üç günəş kütlələri keçirdi. 35 Hz İlkin müəyyən tezlik qravitasiya dalğaları, və 250 Hz əldə səviyyəsinin maksimum pik dəyəri.

dəfələrlə hərtərəfli test və müalicə məruz qalıb əldə edilən nəticələr, diqqətlə məlumatların alternativ şərhlər kəsdi. Nəhayət, fevralın 11-də Einstein tərəfindən proqnozlaşdırılan fenomen birbaşa aşkar ötən il dünya ictimaiyyətinə açıqlandı.

tədqiqatçılar bir titanic iş əks Fact: - o, az narıncı nə qədər bir atom, diametri daha kiçik bir çox dəfə olaraq bu dəyər ölçüsü rəqs qolu amplitude 10 ^-19 m-dir.

gələcək perspektivlər

Bu kəşf bir daha təsdiq edir ki, nisbilik ümumi nəzəriyyəsi yalnız mücərrəd düsturlar bir sıra və bütövlükdə qravitasiya dalğaları mahiyyəti və çəkisi bir tamamilə yeni görünüş deyil -.

qravitasiya sahələrinin hətta kiçik tedirginlikler aşkar edə bilən 5 milyon km omuz ilə nəhəng orbiting interferometer yaradılması: daha tədqiqatlar, elm ELSA layihə üzrə yüksək ümidlər var. Bu istiqamətdə işlərin canlandırılması kainatın, proseslər, ənənəvi lentlər çətin və ya mümkün deyil müşahidə inkişafının əsas mərhələləri haqqında çox danışmaq edə bilər. heç bir şübhə gələcəkdə müəyyən olunacaq ki, qara deşik, qravitasiya dalğaları, təbiət haqqında çox danışmaq var.

Big Bang sonra dünyanın ilk anlar haqqında danışmaq mümkün relikt qravitasiya radiasiya öyrənilməsi üçün daha həssas kosmik alətləri tələb edəcək. ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. Bu layihə (Big Bang Observer) mövcuddur, lakin onun həyata keçirilməsi, ekspertlər təminatlar, bu 30-40 il daha erkən mümkün deyil.