новости космоса
2307 23
07 декабря 2019 02:09:04

Ученые ищут «память», оставленную гравитационными волнами

Гравитационные волны обрушиваются на всю вселенную как рябь в пространстве-времени, вызванные некоторыми из самых катастрофических событий.

С помощью таких средств, как лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) и Virgo, мы можем теперь обнаружить самые сильные из этих волн, когда они омывают Землю. Но гравитационные волны оставляют после себя «воспоминание» («память») - постоянный изгиб в пространстве-времени - когда они проходят в пространстве. Теперь мы находимся на грани возможности обнаружения того, что позволит нам расширить наше понимание гравитации до предела.

Несмотря на то, что ей более века, общая теория относительности Эйнштейна является нашим современным пониманием того, как действует гравитация. С этой точки зрения, пространство и время объединяются в единую структуру, известную как пространство-время. Это пространство-время не просто фиксированная стадия, а она может изгибаться и сгибаться в ответ на действия материи и энергии.

Это изгибы пространства-времени продолжают указывать нам, как двигаются гравитационные волны. В общей теории относительности все, от света до ускоряющихся пуль и стартующих космических кораблей, путешествуют по прямым линиям. Но не в случае с гравитационными волнами, так как пространство-время вокруг них искривляется, заставляя их следовать по изогнутым траекториям - подобно попытке пересечь горный перевал по прямой линии.

То, что мы называем гравитацией, является результатом всего этого искривления пространства-времени и того факта, что у движущихся объектов нет иного выбора, кроме как следовать изгибам и волнам пространства-времени.

Как и любая другая гибкая поверхность, пространство-время не просто изгибается, но и вибрирует.

Если вы стоите на батуте, вы будете прогибать батут вниз. Если кто-то попытается пройти по батуту рядом с вами, он почувствует вашу «гравитацию» и будет вынужден следовать по извилистой траектории. Но на достаточно большом расстоянии, а «кто-то» не будет чувствовать вашу гравитацию, но он все равно будет двигаться в вашу сторону по искривленной линии.

Но если вы начнете прыгать на батуте, вы будете пропускать волны и дрожь через него и они будут зависеть от вашего движения.

Гравитационные волны действуют таким же образом, передавая энергию через рябь в ткани самого пространства-времени. Эта рябь возникает из-за почти всех возможных видов движения, но поскольку гравитация настолько слаба (это самая слабая сила природы), а гравитационные волны еще слабее, только самые энергичные движения будут способны создавать пульсации, способные быть обнаруженными с помощью инструментов здесь, на Земле.

До сих пор наши гравитационно-волновые обсерватории LIGO и Virgo обнаружили десятки катастрофических событий, связанных со слияниями массивных черных дыр и нейтронных звезд. Гравитационные волны от этих событий распространяются по всей вселенной, омывая Землю. Когда они это делают, они очень ненамного (например на расстоянии меньшее ширины атома) перемещают вещи вокруг них.

Даже тебя, прямо сейчас сжимают и растягивают гравитационные волны на расстоянии в миллиарды световых лет от Земли.

Почти любое движение вызывает генерацию гравитационной волны, от черных дыр, врезающихся друг в друга, до взмаха рукой.

Когда гравитационные волны распространяются в пространстве-времени, они становятся источником новых гравитационных волн, которые становятся источником новых гравитационных волн, которые становятся источником новых гравитационных волн и так далее. Каждое новое поколение волн слабее, чем предыдущее, но эффект накапливается в том, что ученые называют «памятью» пространства-времени - постоянное его искажение, оставшееся после проходящей гравитационной волны.

Другими словами, когда гравитационные волны накрывают вас, вы не просто растягиваетесь и временно сжимаетесь, вы остаетесь навсегда растянутыми.

Поскольку гравитационные волны настолько слабы, что мы еще не нашли никаких доказательств этой «памяти» пространства-времени, но они должны быть там, скрываясь в данных, взятых LIGO и Virgo.

Недавно группа астрономов проверила, что нужно, чтобы, наконец, увидеть «память» о гравитационных волнах. Поскольку каждое отдельное обнаружение оставляет только невероятно слабую «память», мы не сможем увидеть такие явления один за другим. Вместо этого нам нужно сложить несколько событий, чтобы собрать доказательства, необходимые для этого обнаружения.

А сколько событий нам понадобится? Исследователи предсказывают, что нам нужно будет записать около 2000 отдельных слияний черных дыр, прежде чем мы сможем обнаружить оставшуюся память. Это количество не произойдет в ближайшее время, но следующее поколение обсерваторий, которые как мы надеемся, будут собирать около 10 событий в день, смогут найти эту память в течение года наблюдений.

Эта постоянная память пространства-времени должна быть там - если наши прогнозы из общей теории относительности верны. И если мы не найдем ничего после нескольких лет поисков, нам придется пересмотреть наше понимание гравитации и посмотреть, не упустили ли мы еще что-нибудь.


(Добавил: Nikola)

комментарии
1
3712 · 07-12-2019

Явное противоречие: волна должна затухать со временем иначе это не волна. Какая "память"?

2
viktorchibis34 · 07-12-2019

Кто автор?

3
tasewg13 · 07-12-2019

"...поскольку гравитация настолько слаба (это самая слабая сила природы)..."
Странно, я так лично не считаю. Ладно, я не авторитет, но непонятно, что тут же пишут, как эта "самая слабая сила природы"...."Даже тебя, прямо сейчас сжимают и растягивают гравитационные волны на расстоянии в миллиарды световых лет от Земли..." Гравитация (магнитизм, это одно из проявленных форм оной, включает в себя как гравитацию, так и антигравитацию. Тянет или отталкивает в связи с полярностью.) - самая сильная сила физической (где взялась энергия-сила для Большого Взрыва нам неизвестно, по всей видимости это какая-та воплощённая связка с пространство-время) природы, а не наоборот.

4
elena141 · 07-12-2019

Выходит рост разный рост людей это растяжка гравитационными волнами?

5
Leonid3137 · 07-12-2019

elena, без сомнения, в Японию гравитационная волна от африканских зулусов пришла лет сорок-- пятьдесят назад, через двадцать лет она добралась до Китая и там стал увеличиваться средний рост населения. Можно сделать вывод, что скорость гравитационной волны очень мала и распространяется она зигзагами.
Правда злые языки говорят, что это качество питания улучшилось, но мы-то с вами знаем истину!
:-))

6
viktorchibis34 · 07-12-2019

Tasewg (3) → «Гравитация (магнитизм, это одно из проявленных форм оной, включает в себя как гравитацию, так и антигравитацию. Тянет или отталкивает в связи с полярностью.)».
.
Объясните, пожалуйста, поподробнее.

7
graviton23 · 07-12-2019

(4). Рост не только отдельных людей увеличился, но и целых народов и континентов. Произошло это не из-за пресловутых гравитационных волн и не из-за улучшения питания. Население Земли подросло из-за - ускоренного роста живых организмов (УРЖО) среди населения людей. Очень было много всяких гипотез на эту тему в XX - м веке, но все они ошибочны. Мной этот феномен разгадан, но не опубликован. Я даже предлагал внедрить опыт УРЖО, среди сельсько - хозяйственных животных, но публикации не было. Победу праздновали, бездарные признанные авторитеты и это в те годы когда страна остро нуждалась в насыщении магазинов продуктами.

8
tasewg13 · 07-12-2019

6) viktorchibis, самое простое размышление: гравитация - это то, что определяет как любую материю , так и обязательное влияние друг на друга различных её форм. Электромагнетизм в квантовой гравитации через запутанные формулы связан с гравитационными взаимодействиями, а последние (электромагнетизм пока не участвует) составляют имеющиеся на нынешнее время понятия (догадки, версии и т.п.) Большого Взрыва, сингулярности...Электромагнетизму нужна движущая в магнитном поле заряженная частица, а гравитон (переносчик гравитационных взаимодействий) обладает энергией, не имея заряда. Проще рассуждать привычными физическими понятиями "притягивает - отталкивает". А что было раньше: курица или яйцо? Я не оригинален, я за гравитацию.

9
Pourquoi14 · 07-12-2019

УФ!!! Час от часу не легче.Извините за сумбурность изложения, но просто невозможно молчать: Ну например,сейчас прохождение волны (если по-простому) регистрируют по колебанию зеркал интерферометра расположенных на расстоянии 4 км друг от друга.И если предположить, что "сложение" всех прошедших волн будут измерять как увеличение расстояния между зеркалами, то этот прибор этого сделать не сможет, так как там все основано на ПОСТОЯНСТВЕ этого расстояния.Далее, если понимать грав.волну как поперечную волну с определенной поляризацией, то тогда складывать можно будет только"подобные"(извините за вульгаризм) волны, но как мы полагаем, что пространство в основном изотропно и волна может прийти с любой стороны и значит в среднем будет нуль. И наконец, если мы посмотрим на картинки зарегестрированных волн, то мы наблюдаем типичные колебания с возвратом колебаний к нулевой амплитуде. Как то не верится , что качели однажды сместившись влево уже не качнутся вправо , а так и застынут. Это первое, что приходит в голову в ответ на этот странноватый посыл, изложенный в заметке.

10
Pourquoi14 · 07-12-2019

P.S. Кстати может не случайно , в заметке нет ни одного имени-названия . Как-то скромно. Хочется воскликнуть : "Автора!!!"

11
Leonid3137 · 07-12-2019

"..но просто невозможно молчать.." (с)Pourquoi
Тогда начинаем: "А ваш сын курит, курит... " (с) Г. Хазанов :-)))
А ещё и пространство продолжает расширяться и то, что творится за 14 млрд световых лет мы принципиально НИКОГДА не увидим, не услышим и не поймаем, а где же на всех набрать по 10 событий в день! И грав-волны уходят за эту границу безвозвратно. Разобрать где волны, а где Хаббловское расширение уже невозможно!
"..Что, так часто?
Да нет, только тогда, когда выпьет.." (с) Г. Хазанов

12
Pourquoi14 · 07-12-2019

Leonid3 ??? Спасибо и на этом, видимо авторы правы и "волны" действительно накапливаются.

13
dengess192 · 08-12-2019

По мне так не волны накапливаются, а результат их воздействия яко намытый на мелководье песок.

14
viktorchibis34 · 08-12-2019

dengess1, а ещё есть пустыни, где воздушные волны образуют барханы.

15
viktorchibis34 · 08-12-2019

Tasewg, мне нравится Ваше неравнодушие и метание. Но в этих вопросах надо иметь какую-то базу (иначе и до расстройства недалеко, и лучше бросить это занятие).
Я Вас спросил (ком 6), потому что Вы нечаянно плеснули воды на мою мельницу. В ST гравитация – это гистерезис импульсов притяжения и импульсов отталкивания взаимодействия электрических и магнитных зарядов нейтральных тел. Проще говоря, два одинаковых по величине противоположных заряда чуть-чуть сильнее притягиваются, чем два таких же по величине однополюсных заряда отталкиваются. Если хотите получше ознакомиться с данной концепцией, кликните в сети – «S_теория Чибисов».

16
tasewg13 · 08-12-2019

15) viktorchibis, ознакомился на форуме с вашей теорией. Естественно, большая часть для меня - " я этого не вижу". Мне этого пока понять сложно. Симплы (как электромагнитные завихрения сразу после Большого Взрыва) являются следствием "коллапса", что-ли, сингулярности и являются родителями основных элементарных частиц. Те в свою очередь и составляют материю, в которой пазл симметрии плюса и минуса не составляется. Разный вектор распространения. При этом плюсы идут на образование барионов (привычной нам материи: электроны, протоны, нейтроны), а минусы - в тёмную (анти)материю. Я правильно по-детски "рассмотрел" хотя бы основу?

17
tasewg13 · 08-12-2019

А асимметрия в притяжение - отталкивание мне толком не понятна, "я этого не вижу".

18
Гришин_С_Г104 · 08-12-2019

(С)...общая теория относительности Эйнштейна является нашим современным пониманием того, как действует гравитация.
С этой точки зрения, пространство и время объединяются в единую структуру, известную как пространство-время. (/С)
Ежу ясно, что это знаменует собой более чем столетний шаг назад в изучении законов Природы.
Ведь переход на интегрированные понятия безусловно ведёт к потере информации, которой итак мало.

19
viktorchibis34 · 08-12-2019

Tasewg (16, 17), про симплы Вы поняли правильно, а вот пазл плюсов и минусов у Вас сложился не так. При этом процессе образуются как положительные симплы, так и отрицательные. Однако, процесс растяжки электрического вихря виртуального фотона (ВФ) в симпл магнитным полем лопнувшей сингулярности – процесс немного асимметричный в зависимости от ориентации ВФ. Поэтому отрицательных симплов образуется чуть-чуть больше. На образование барионки расходуется равное количество положительных и отрицательных симплов (~15%), а все остальные, в т.ч. весь избыток отрицательных симплов уходят на образование частиц ТМ. За счет этого гало галактик из ТМ расталкиваются друг от друга, что ведет к расширению Вселенной (действие ТЭ).
Но асимметрии в Природе быть не может. На противоположном магнитном полюсе лопнувшей сингулярности картина обратная, - образуются античастицы (антибарионка), и ТМ с небольшим избытком положительного заряда. Это Антивселенная. Канадские исследователи за последние два года выпустили целый ряд статей по одновременному рождению двух Вселенных – нашей и Антивселенной &#40www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190123054143).

20
viktorchibis34 · 08-12-2019

Tasewg (17), идея объяснения гравитации через небольшую асимметрию взаимодействия электрических зарядов не моя. В ST есть ссылка на работу Петрова В.М. по этому вопросу. Он рассчитал, что сила притяжения двух разных зарядов больше силы отталкивания двух одинаковых таких же зарядов на 4,05•10^-37 единиц и не может быть обнаружена в электрических экспериментах. Я принял эту модель, расширив её на магнитные заряды.
Примитивным образом эта модель проверяется с помощью двух магнитов. Сравните сами, как трудно (и более продолжительно во времени) разорвать два притягивающихся магнита, по сравнению с усилием отталкивания одноименных полюсов этих же магнитов (они очень быстро соскальзывают друг с друга, создавая меньший импульс по величине).
Конечно, это пока гипотеза, но корпускулы пространства имеют только два электрических и два магнитных полюса. Это основа для всех взаимодействий. Другим взаимодействиям они не подвержены.

21
viktorchibis34 · 08-12-2019

Гришин_С_Г, не знаю так или не так, но по контексту Вашего ком 18, мне показалось, что он относится к моим опусам. Могу Вас успокоить, что ST не отменяет ОТО Эйнштейна, а наоборот предлагает вариант физической модели «искривления пространства» гравитирующими телами, посредствам выстраивания цепочек корпускул. Надеюсь в этом никакого «преступления» нет, тем более, что вот уже 30 лет каждые два года проводятся международные конференции PIRT (Физические интерпретации теории относительности). Наиболее перспективными считаются теории квантового пространства, к которым относится и моя гипотеза корпускулярного пространства. Кстати, модель корпускулы из двух связанных элементарных электрического и магнитного вихрей, желающие могут воспринимать, как квант пространства-времени, т.к. помимо элементарного планковского размера в ней происходит бесконечный циклический процесс взаимного превращения вихрей, цикл которого является элементарным тиком времени.

22
Гришин_С_Г104 · 15-12-2019

viktorchibis23 · 08-12-2019
"Гришин_С_Г, не знаю так или не так, но по контексту Вашего ком 18, мне показалось, что он относится к моим опусам.
Могу Вас успокоить, что ST не отменяет ОТО Эйнштейна, а наоборот предлагает вариант физической модели
«искривления пространства» гравитирующими телами, посредством выстраивания цепочек корпускул"...
.
Спасибо, теперь я спокоен, хотя мне и не ясно что заставляет массивные тела "искривлять пространства"?
Под действием каких сил они это делают? Под действием какого "супертяготения"?
Как я понял, время у вас дискретно, а значит на не кратных элементарным "тикам" продолжительностях - неизмеримо.
"Это противоречит современным научным представлениям"...
.
viktorchibis23 · 08-12-2019
..." вот уже 30 лет каждые два года проводятся международные конференции PIRT (Физические интерпретации теории относительности)".
.
Интересно, узнать о них поподробнее. Ведь и у меня есть своя интерпретация. С нескольких уровней общности.

23
viktorchibis34 · 16-12-2019

Гришин_С_Г,
«Под действием каких сил они это делают? Под действием какого "супертяготения"?»
Чтобы ответить на эти вопросы, надо «придумать» какую-то ФИЗИЧЕСКУЮ модель процесса (не с потолка конечно, а на основе имеющихся знаний и «правдоподобных» гипотез, часто на основе аналогов). Не буду повторять всю цепочку моих рассуждений (можно посмотреть в «S_теория Чибисов»), итоговая картина такая: - «Квантовое пространство, состоящее из слабосвязанных корпускул с квадрупольными моментами, образованными связанными элементарными электрическим и магнитным вихрями, взаимно генерирующими друг друга в бесконечном циклическом процессе (как в фотонах, только на элементарном уровне и без импульса).
Далее работает детерминированный процесс. Случайное выстраивание корпускул в замкнутый контур (флуктуация) формирует виртуальный фотон (первый шаг материализации энергии пространства). Следующий этап – образование симплов (аналогов анаполей Зельдовича, но с дополнительным азимутальным электрическим вихрем, придающим симплам заряд и магнитный момент). Следующий шаг – образование ЭЧ, и т.д.
При этом, все виды взаимодействий в основе имеют одно единственное взаимодействие – это взаимодействие между моментами корпускул. На уровне тел это взаимодействие реализуется посредствам выстраивания виртуальных цепочек корпускул (аналог – силовые линии магнитного взаимодействия). Каждое тело имеет вокруг себя «копну» цепочек корпускул, прикрепленных к зарядам тела. У одинокого тела цепочки направлены по лучам (как от одиночного электрического заряда), - это и есть «искривление пространства» (переориентация корпускул пространства). При сближении тел, цепочки корпускул соединяются – происходит взаимодействие тел.
Таким образом, всё состоит из корпускул, и материальные тела, и их взаимодействие. Если гипотеза о старении фотонов верна (в рамках данной модели – это рассыпание электрических и магнитных вихрей фотона на отдельные дезориентированные корпускулы), то вся энергия в конце концов опять возвращается в пространство.
.
Время не «дискретно». Времени, как физического параметра не существует. Время – это сравнение длительности разных процессов. Один цикл преобразования вихрей в корпускуле – это минимальная длительность процесса. Но это не абсолютное время, а псевдоабсолютное, в смысле имеющее одинаковую длительность во ВСЕХ корпускулах, и во ВСЕХ УСЛОВИЯХ. Длительности реальных процессов с материальными объектами можно сравнивать с этим циклом. Но, во-первых, сам цикл имеет протяженность, т.е. у него есть, например, и полцикла. Во вторых, длительность других процессов может равняться, например, 10.5 циклов. Но вот процессов короче 1 цикла не существует.
В этой парадигме, замедление времени в экстремальных условиях (супер гравитация, супер скорость, супер ускорение), - это увеличение количества элементарных циклов (тиков) в длительности этих процессов, которые в нормальных условиях протекают быстрее. Физика данного замедления разбирается в ST на примере ускорения тела.
.
Сборники докладов PIRT – штука эксклюзивная. Набираете «PIRT» в поисковике, и находите довольно много «рекламных» материалов. Если следить за сроками конференций (они работают по грантам РФФИ), то в период подготовки и сразу за конференцией на их сайте можно видеть список докладов и их авторов (там много известных фамилий, например в этом году был Старобинский). Сухой остаток, которым можно пользоваться, – это записи отдельных докладов в YouTube. В настоящий «научно-исторический» период, у них превалирует явный уклон область исследования с помощью гравитационных волн. Но есть и другие теоретические доклады, например, Сипаров. Он со своим геометрическим подходом идет ещё дальше Эйнштейна.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!