В этот четверг, в 18.30 по Москве состоится пресс-конференция научной коллаборации LIGO, посвященная прогрессу в детектировании гравитационных волн.
На официальной странице коллаборации появилось сообщение с подробностями о грядущем сообщении. Планируется также прямая трансляция в Youtube, и в Google Hangouts, где можно будет задать любые вопросы ученым и получить подробные ответы.
Существование гравитационных волн было предсказано Эйнштейном 100 лет назад, и косвенно наблюдены Халсом и Тейлором при исследовании динамики пульсара PSR B1913+16 (за что в 1993 году была вручена Нобелевская премия). Прямое же наблюдение гравитационных волн не только будет являться непосредственным доказательством Общей Теории Относительности, но и откроет возможности для гравитационно-волновой астрономии: непосредственному наблюдению за динамикой систем черных дыр, нейтронных звезд и прочих недоступных современной астрономии объектов.
Обновление гравитационно-волнового детектора LIGO в прошлом году на порядок увеличило его чувствительность, и ученые объявят о результатах первого цикла наблюдений, который закончился перед новым годом, возможно, пролив свет на слухи о уже свершившемся детектировании.
Stay tuned!
UPD Появилась новая ссылка на прямую трансляцию из Вашингтона.
На официальной странице коллаборации появилось сообщение с подробностями о грядущем сообщении. Планируется также прямая трансляция в Youtube, и в Google Hangouts, где можно будет задать любые вопросы ученым и получить подробные ответы.
Существование гравитационных волн было предсказано Эйнштейном 100 лет назад, и косвенно наблюдены Халсом и Тейлором при исследовании динамики пульсара PSR B1913+16 (за что в 1993 году была вручена Нобелевская премия). Прямое же наблюдение гравитационных волн не только будет являться непосредственным доказательством Общей Теории Относительности, но и откроет возможности для гравитационно-волновой астрономии: непосредственному наблюдению за динамикой систем черных дыр, нейтронных звезд и прочих недоступных современной астрономии объектов.
Обновление гравитационно-волнового детектора LIGO в прошлом году на порядок увеличило его чувствительность, и ученые объявят о результатах первого цикла наблюдений, который закончился перед новым годом, возможно, пролив свет на слухи о уже свершившемся детектировании.
Stay tuned!
UPD Появилась новая ссылка на прямую трансляцию из Вашингтона.
asvishnyakov
А тут раз… И окажется что учёные так и не получили никаких доказательств
ClearAirTurbulence
Вы так говорите, как будто это что-то плохое. Не получат так — получат эдак, или разработают иную теорию, к которой, в свою очередь, получат доказательства. На то они и ученые.
А то, чуть что, сразу же комментарии начинаются:
— если нашли доказательства — «все это туфта, навыдумывали всякого, а толку? Тратят народные деньги зря»
— если не нашли доказательства — «вот эти удоды лажанулись! так им и надо!111»
asvishnyakov
Нет, я к тому, что каждый раз когда учёные собирают пресс-конференцию, журналисты преподносят это как небывалое событие и ждут какого-то чуда. А что если учёные возьмут и скажут «мы ничего не нашли»? :)
Nulliusinverba
«Шок! Сенсация! Ученые опровергли Эйнштейна и доказали, что гравитационных волн не существует»
Делов-то :)
chaloner
Скорее «ученый изнасиловал журналиста».
herr_kaizer
«Ученые покорили гравитацию»
BestBlizzard
«Гравитация покорила ученых!»
Xu4
«Учёные изнасиловали 47-летнюю гравитацию»
tUUtiKKi13
Отсутствие результата – тоже результат.
nightWalker
В данном случае нет. Отсутствие доказательств не опровергает наличие волн. Возможно просто агрегат не достаточно чувствительный…
ClearAirTurbulence
Результат в том смысле, что станет понятно, что так их не найти, и искать их надо иначе.
Shkaff
Не совсем, если они существуют — так их точно можно найти. Но для этого нужно увеличить чувствительность детекторов. С ее повышением будет возрастать вероятность детектирования — все дальше можно «посмотреть» во вселенную, и все больше событий будет покрыто. Даже в нынешнем поколении заложена большая чувствительность, которая будет постепенно достигнута на протяжении двух лет.
abjurato
Я не настоящий сварщик, но разве доказательство существования гравитационных волн не делает возможным создание двигателя на основе когда-нибудь в будущем?
Shkaff
К сожалению, нет…
В принципе, любые объекты, ускоренно движущиеся в пространстве, создают гравитационные волны, но гравитационное взаимодействие чрезвычайно слабо, так что заметить мы их можем только от сверхмассивных объектов, типа сливающихся черных дыр или нейтронных звезд. И даже это требует самого чувствительного прибора на Земле — который может измерять смещения на уровне 10^-20 метра (именно на столько гравитационная волна смещает массы в детекторе).
solariserj
Наконец благодаря картинке наглядно увидел и понял как образуются гравитационные волны, а то раньше показывали шлейф за нейтронной звездой и я не понимал что это.
norlin
А если обнаружат доказательства гравитационных волн – будет ли это доказательством наличия, как минимум, четвёртого пространственного измерения? Или эти волны могут объясняться как-то иначе?
Shkaff
Нет, не будет, для этого достаточно трех пространственных измерений. Волна в данном случае — изменение кривизны пространства (ровно так же, как изменяется кривизна в области с массивными объектами).
Например, звуковая волна в воде — не требует другого измерения, чтобы распространятся, просто плотность вещества меняется периодически. Тут похоже, только с кривизной:)
norlin
OneOfUs
Любой массивный объект искривляет пространство вокруг себя. Подтверждением этого является эффект гравитационного линзирования ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B7%D0%B0
Shkaff
Если бросить камень в плоском пространстве (не на Земле, а где-нибудь в космосе), он будет двигаться прямолинейно. Если же пространство искривлено — его траектория изменится. Массивные объекты создают это искривление, и это можно заметить — гравитация является одним из его проявлений.
Вот, например, этот ролик, объясняет подробнее, а тут наглядная демонстрация.
norlin
Спасибо, это всё понятно. Вопрос в том, относительно чего это самое искривление происходит.
Если искрипляется само пространство (чем бы оно ни являлось) – должно быть дополнительное измерение, в котором происходит искривление всего 3D-пространства.
Если это, как упоминалось выше в сравнении с звуковыми волнами в воде, некая плотность – то плотность чего именно?
kbtsiberkin
Искривляется относительно плоского евклидова пространства, в котором квадрат длины равен простой сумме квадратов координат. В искривлённом пространстве это не так, перед каждыми координатами дополнительные множители сидят, отвечающие этой самой кривизне. В гравитационной волне эти коэффициенты оказываются не только пространственно-зависимыми, но ещё и от времени зависеть начинают.
maxzhurkin
Вообще говоря, в неевклидовом пространстве (каковым, фактически, является наше пространство, начиная с масштабов Земли) пользоваться декартовой системой координат возможно лишь ограниченно, и эти множители являются не больше чем частью инструментария, который позволяет до некоторых пор и с некоторыми (существенными) оговорками продолжать ей (декартовой системой координат) пользоваться. То есть, говорить, что эти множители «где-то сидят», по моему глубокому убеждению, некорректно.
kbtsiberkin
Так именно потому метрику в ОТО и пишут в виде дифференциалов:
ds^2 = g_{jk} dx^j dx^k, где j,k = 0,1,2,3 — номера координат (0 — время, 1-3 — пространство), g_{jk} — метрический тензор. Но это уже более глубокие тонкости.
Shkaff
Я бы еще добавил, что когда говорят о кривизне в приложении к пространству, это несколько отличается от бытового понимания кривизны. Это именно что физическое свойство пространства, которое, как написали выше, изменяет метрику пространства и определяет физику в нем: например, поведение движущихся тел. Для этого необязательно иметь еще одно измерение, в котором это «искривление» происходит (в этом смысле ролики сверху несколько запутывают дело).
norlin
vvadzim
Нет, не нужно никаких более общих систем.
Берём три точки и меряем углы в получившемся треугольнике. Если в сумме 180°, значит пространство плоское, если не 180°, пространтсво не плоское.
Ну или берёте другой способ на ваш вкус.
norlin
maxzhurkin
Ни в коей мере: то, что кривизна пространства отличается от кривизны евклидова, говорит о наличии дополнительных пространственных координат лишь с точки зрения отдельных гипотез.
norlin
Я не могу это сформулировать, но чувствую, что такой подход будет конфликтовать с существующими физическими/математическими законами.
Shkaff
Это основа общей теории относительности. Не могу сказать, что вики радует подробным объяснением, но кое-что все же можно выудить.. Вот это еще неплохо, кажется.
norlin
А есть что-нибудь из научпоп? Даже в википедии всё это иллюстрируется именно что пространственным искривлением (в перпендикулярном измерении). Математические формулы сложно представить, даже если они логичны.
Shkaff
Мне кажется, тут неплохо объясняют, если не против английского.
norlin
Прочитал, но всё равно не понял, почему дополнительное измерение исключается. Выглядит именно как объяснение наблюдения этого самого дополнительного измерения.
Shkaff
В объяснении Фейнмана как раз не требуется никакого третьего измерения для искривленности двумерного пространства. Просто измеряя расстояния в этом самом двумерии можно узнать, искривлено оно или нет (на картинках).
norlin
Ну понятно, что узнать искривлено ли пространство, можно в пределах самого пространства. Но само по-себе искривление-то где-то происходит. Там даже все картинки и аналогии об этом говорят – плоскость, шар, седло — всё это имеет смысл в 3D-пространстве, хотя измерения проводятся в 2D (на плоскости этих тел).
Shkaff
Нет, почему же. Как на тех картинках — не нужно никакого третьего измерения. Все было бы точно так же, будь мир двухмерен. Может быть, полная лекция немного прояснит? (Фейнман объясняет всяко лучше чем я)
norlin
Не было бы, потому что в двухмерном мире там были бы не прямые, а кривые линии. (Не благодаря пространству кривые, а просто кривые сами по себе).
А вот это изменение суммы углов на поверхности шара имеет смысл только при наличии самого шара (то есть – третьего измерения).
Shkaff
Ну, это же только участок пространства. Так что в одной вселенной будет существовать и искривленное пространство, и нет. Тогда можно провести простой эксперимент (как сейчас с искривлением света) — запустить жука по разным частям пространства, и померить расстояния. В случае искривленного будет расхождение с тем, что наблюдали в неискривленном.
norlin
А какая разница? Всё равно что на тех примерах совместить шар, седло и плоскость — где-то будет кривизна, где-то нет, но всё это будет иметь смысл только в 3D-пространстве.
Shkaff
Да, но еще раз, есть разница между кривизной, которую мы видим глазом, и определением кривизны пространства как физического явления, проявляющегося в изменениях длины. Если бы объекты находились в четырех измерениях, то на них можно было бы так посмотреть и увидеть «шар» или «седло». Но они не находятся.
В вашем случае тогда и плоскость нельзя было бы определить без дополнительного измерения, получается.
norlin
Почему же, плоскость может быть сама по себе – у неё нет размера в третьем измерении. А вот шар/седло – 3D-фигуры.
Shkaff
Мне кажется, в первой части лекции все объяснено, и проведена хорошая аналогия между трехмерным шаром и двухмерной тарелкой с искривленным пространством.
Вкратце — для двухмерного мира на «тарелке» не обязательно существовать в трехмерном, чтобы иметь ровно те же правила подсчета углов/расстояний, как это было бы, если бы он был «натянут» на шар и расположен в трехмерном мире. Поэтому мы называем такие правила «кривизной», но это не значит, что «тарелка» на самом деле находится в трехмерном мире.
ChiliLime
Полагаю, не стоит принимать привычное нам 3D-пространство, как фундамент для описания ОТО. Наоборот — декартова система координат является упрощенной версией пространства ОТО. Как вы сказали выше, «линии кривые сами по себе», искривление пространства — это его неотъемлемое фундаментальное свойство, как, собственно, сам факт наличия гравитации — одной из фундаментальных сил природы. Как, к примеру, Вселенная после Большого Взрыва существует не в четвертом пространственном измерении, как пузырь в аквариуме. Она и есть пространство.
isolder
Почитайте «Бегство от удивления» Глеба Анфилова, там и про СТО и про ОТО (и остальные его книги тоже рекомендую)
maxzhurkin
Современная наука далека от догматического монолита, так что то, что некое утверждение противоречит некоторым теориям/гипотезам, само по себе не делает это утверждение ложным/ошибочным.
norlin
я ничего не говорил про теории/гипотезы
Shkaff
Это будет определение в данном случае: плоским называется такое пространство, в которым сумма будет 180. И это не имеет ничего общего с понятием плоскости.
Duduka
Метрики тоже относительно чего-то(какого-то поля) должны определяться, это не ответ. Боюсь, что нет таких непрерывных метрик с кривизной, которые могли бы быть введены самостоятельно, без внешней. Видимо, имеется в виду, что есть поля на которые гравитация не действует и их взяли за базис? Это какие же поля не зависят?
Shkaff
Нет, почему поля вдруг? Метрика задается на четырехмерном пространстве-времени и сама определяет собственно поле (гравитацию).
profesor08
Так это пространство искривится, а не траектория объкта. Объект находится в самом искривленном пространстве и эта кривизна не влияет ни на объект, ни на его поведение, ни на его свойства.
chaloner
К струнам пространства-времени прикладывается теплая
ламповаядеревянная «Можга»… profitShpiler
Но распространяются эти волны все равно со скоростью света же? Или быстрее?
Shkaff
Со скоростью света, конечно. Все согласно ОТО:)
jjyk
Так вот откуда берутся эти фото, где стройная девушка где-нибудь на кипре стоит между двух толстых мужчин с золотыми цепями. Это она просто в теме гравитационных волн, и между двух массивных обьектов, в связи с искривлением пространства, хочет быть чу-у-уточку более худой.
dolbanutik
Помогите прояснить, пожалуйста: я правильно понимаю что данное детектирование говорит о том что гравитация распространяется волнами а не имеет постоянное поле? Это говорит о том что скорость распространения конечна? Можно ли сформулировать важность этого открытия в простых терминах? Имеет ли данное открытие отношение к корпускулярной теории гравитации?
Shkaff
Гравитация имеет постоянное поле, но при движениях больших масс с переменным ускорением (слияние черных дыр или взрыв сверхновой) это поле получает значительное возмущение. Вблизи объектов происходит вообще черти что, которое на расстоянии затухает и в первом приближении является волнами. Как любят говорить, гравитационные волны — рябь пространства-времени.
Скорость распространения конечна из ОТО, и если волны задетектированы, это будет подтверждать ОТО.
Важность открытия — первое прямое подтверждение Общей Теории Относительности (волны являются решением основного уравнения). Во-вторых, это позволит напрямую детектировать объекты, которые мы не могли наблюдать раньше — как черные дыры или нейтронные звезды, и иследовать их взаимодействие.
Не думаю, что стоит это относить к корпускулярной теории. Это именно об ОТО, а проблему квантования гравитационного поля это не решит.