новости космоса
5280 51
07 февраля 2020 04:48:25

Фотоны помогут регистрировать гравитационные волны, считают астрофизики

Гравитационные волны (ГВ), или «рябь» пространства-времени, все время проходят мимо Земли, неся в себе информацию о загадочных процессах, происходящих в далеких уголках Вселенной. Однако лишь несколько лет назад мы научились идентифицировать эти волны, и в настоящее время наши возможности в отношении их изучения весьма ограничены.

Однако новая концепция «охотника за гравитационными волнами», основанная на анализе взаимодействия между частицами света и гравитации, может изменить это состояние дел. Кроме того, проект поможет ответить на фундаментальные вопросы о темной энергии и расширении Вселенной.

Три детектора ГВ, расположенные на поверхности Земли в настоящее время и называемые совместно Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) и Virgo, все работают по одному и тому же принципу: при прохождении ГВ через Землю происходят тонкие изменения продолжительности движения лазерного луча по траектории строго заданной длины, обусловленные изменениями структуры самого пространства-времени. Однако эти изменения являются чрезвычайно тонкими, поэтому для их регистрации требуется невероятно чувствительное оборудование и использование статистических методов обработки данных.

В новой работе трио исследователей, включающее Субхашиша Банерджи (Subhashish Banerjee), физика из Индийского технологического института в Джодхпуре, предлагает радикальный новый метод: регистрацию ГВ по результатам наблюдений взаимодействий между гравитонами – теоретическими частицами, являющимися переносчиками гравитационного взаимодействия – и фотонами, частицами света. Изучая это взаимодействие, можно получить представление о свойствах ГВ, а построенный на основе этой концепции детектор ГВ будет проще по конструкции и дешевле, по сравнению с существующими детекторами, считает Банерджи.

Однако слабое место предлагаемого метода состоит в том, что гравитоны являются чисто теоретическими частицами, и до сих пор ни разу не были обнаружены напрямую. Даже мнения ученых относительно их базовых свойств расходятся: одни эксперты считают, что гравитоны не имеют массы и движутся со скоростью света, в то время как другие полагают, что гравитоны представляют собой массивные частицы, которые движутся со скоростью меньше скорости света (т.н. теория гравитации с массивным гравитоном). Согласно Банерджи, использование предлагаемого его группой нового детектора ГВ позволит научному сообществу окончательно определиться в пользу одной из этих двух альтернативных гипотез, а также разрешить ряд фундаментальных вопросов, связанных с темной энергией и расширением Вселенной.

Составлено по материалам, опубликованным на LiveScience.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
JamesWebb84 · 07-02-2020

Опять радикальные фантазии. Никаких гравитонов скорее всего вообще не существует. Гравитация является свойством пространства-времени. Для механической волны (звуковой) тоже наверное надо выдумать название частиц? Предлагаю назвать их колебоны)) Или может быть лучше фононы?)) У меня тоже фантазия не бедная, я тоже могу работать учёным-физиком, судя по всему, кроме фантазии, для этого больше ничего не требуется...
Один нафантазировал одно, другой на основе фантазий первого нафантазировал другое, третий на основе второго - третье и т.д. Это карточный домик, а не наука!

2
viktorchibis84 · 07-02-2020

Цитата - «… обусловленные изменениями структуры самого пространства-времени».
.
А кто-то говорил, что пространство не материально.
Как же тогда оно «изменяет свою структуру»?

3
tasewg56 · 07-02-2020

JamesWebb, а в обратку: тогда каждая частица имеет право на собственное поле и волны. А чё, фотонное поле, звучит?

4
Pourquoi56 · 07-02-2020

Предлагаю построить грандиозный детектор регистрации взаимодействия гравитонов и частиц темной материи. Господа спонсоры : "Попрошу делать взносы!"

5
Bong97 · 07-02-2020

Ну так если энергия это мерность которой измеряют движение, то темная энергия это.. что это.
--
Нужно поправочный коэффициент вводить обязательно, предлагаю назвать его Т.З.прыг.
(Толстозайцы прыгающие), для особых случаев Т.З.В.прыг (Толстозайцы внезапно прыгающие).

6
Nablydatel133 · 07-02-2020

К.1
Колебоны, считаю звучит очень оригинально. Свежо!

7
Geozlodey255 · 07-02-2020

После обнаружения гравитонов опять начнется полемика: гравитоны это частица или волна:))

8
paragonn2290 · 07-02-2020

Гравитация является свойством пространства-времени.
_______________________________________________
Некое религиозное понятие, не предусматривающее материальное взаимодействие, а искривление пустоты. Гравитация должна передаваться полем, которое состоит из какой-то пока неведомой материи, которую и предлагают искать.

9
graviton68 · 07-02-2020

Объяснил бы я, свойства гравитации, они мной установлены но... В последнее время на этом сайте, процветает плагиат.

10
Bechmet103 · 07-02-2020

Ага Библию почитайте сотворение мира мысли прут деньга тоже источник энергии бесконечный все бабло направленно на это!

11
Bechmet103 · 07-02-2020

Плагиат! мысли у дураков одинаковыи. Наукой доказанно, Пилерман ну я в принципе такой же

12
Князь141 · 07-02-2020

paragonn, как только человечество откроет это поле возникнет два варианта: либо путешествие через поле в любую точку вселенной, либо уничтожение вселенной через опыты с полем

13
Князь141 · 07-02-2020

Комментарий заблокирован

14
BlackHole18 · 07-02-2020

///Ведь электричество тоже по проводам не бегает, а передаётся через электроны///
(13) Вы точно уверены в этом???

15
JamesWebb84 · 08-02-2020

8 -> paragonn22, да почему религиозное? Пространство-время и есть поле, которое передаёт гравитацию. Оно не является материей, то есть частицами или энергией, существующей в этом пространстве-времени. Оно является чем-то совершенно другим. Возможно даже недоступным для изучения и понимания, находясь внутри него. Я очень сильно надеюсь, что это не так.

16
JamesWebb84 · 08-02-2020

15 -> "Я очень сильно надеюсь, что это не так." - в том смысле, что я очень сильно надеюсь, что люди когда-нибудь узнают, что такое пространство-время, почему и где это появилось когда-то появилось. Если появилось... А то может быть всегда было..

17
Pourquoi56 · 08-02-2020

Уважаемый JamesWebb (к15,16) Как Вам удалось прочитать мои мысли.Что называется целиком и полностью.

18
paragonn2290 · 08-02-2020

Оно является чем-то совершенно другим. Возможно даже недоступным для изучения и понимания, находясь внутри него.
_____________________________________________________________
Это, батенька, самые настоящие религиозные понятия, мистицизм.
Я, как истинный материалист, с таким утверждением не могу согласиться. Поэтому категорически отвергаю искривление пространства-времени, как атиматериальное, антинаучное понятие. Это бред.

19
JamesWebb84 · 08-02-2020

paragonn22, нет, это скептические понятия! Религиозностью здесь и не пахнет. На дух не переношу этот запах ;)
Как раз-таки категоричное отрицание нематериальности вселенной (пространства-времени) больше походит на религиозные убеждения.
Я не утверждаю, что знаю как устроена вселенная. Я лишь, основываясь на современных данных, говорю, что скорее всего должно быть так.
В качестве наглядного примера, могу привести пример с ультразвуковой эхолокацией: находясь в среде можно отправлять и принимать волны, на основе которых можно
делать выводы о свойствах среды и объектах в ней, но невозможно понять из чего сделана среда и эти объекты.

20
JamesWebb84 · 08-02-2020

17 -> Pourquoi, как по мне, так очевидно, что оно так и устроено :)

21
Pourquoi56 · 08-02-2020

Уважаемый JamesWebb! Выбранный вами пример про ультразвуковую локацию прямо скажем неудачный, так как по параметрам ультразвука и принятых сигналов можно очень много узнать как о св-вах среды (упругость , плотность , анизотропии , наличия включений) , а также о св-вах объекта как то его механических св-вах, геометрии и размерах и т.д.

22
Starlight99 · 08-02-2020

paragonn22, к. 18. Вы материалист? То есть считаете, что пространство-время таки материально и познаваемо? Но ведь материальные вещи вполне себе искривляются и гнутся. Стоит чуть посильнее нажать.
К чему пишу-то. Тоже считаю себя материалистом. )))))

23
JamesWebb84 · 09-02-2020

21 -> вот именно, что пример как раз удачный. Я сказал, что можно многое ("упругость , плотность , анизотропии , наличия включений") узнать о свойствах среды и свойствах объектов, но нельзя узнать из чего они состоят.

24
viktorchibis84 · 09-02-2020

JamesWebb (23), замените ультразвук на электромагнитное излучение, и узнаете из чего сделан отражатель.

25
JamesWebb84 · 09-02-2020

viktorchibis, да, но представьте, что у нас их нет. Мы не можем заменить гравитационные волны на какие-то другие. У нас есть только такие. А они, возможно, полной картины дать не смогут.

26
elena184 · 09-02-2020

$
Световая тень фотона от воздействия ГВ?

27
Rocketbarrel64 · 10-02-2020

Если имеете желание сочинять гравитационные волны, будьте многолюбезны - согласуйти их с фактом стабильности планетарных орбит, если получится.

28
n3tnikogo-10 · 10-02-2020

Интересная полемика на такую безобидную тему.
Единственное что заинтересовало, так это высказывание Rocketbarrel о связи гравитационных волн
и планетарными орбитами.
Вы намекаете на то, что ГВ должны при этом излучаться и орбиты меняться?
Если так, то огорчу.
Гравитационные волны НЕ излучаются (от слова "совсем") при движении неких масс вокруг
общего центра масс.
Дословно: "гравитационные волны порождаются движением массивных тел с переменным ускорением"
Ключевое слово тут "ПЕРЕМЕННЫМ"
Прочитайте хотя бы чуть чуть о ГВ, а уж после давайте что то обсудим.
И да!
В статье умалчивается о большинстве учених, которые считают, что
никаких гравитонов не существует. А сила тяготения является эффектом прямолинейного
движения в 4-х мерном искривленном пространстве.
И реальная сила тяжести (если предмет на столе) - это воздействие СТОЛА на
перемещающийся прямолинейно предмет на нем, который летит прямолинейно БЕЗ ускорения.
Но вот стол придает предмету ускорение. И потому сила тяжести в данным случае -
это электромагнитное взаимодействие между атомами предмета и стола.
Пошло звучит, но правда же :)

29
Bong97 · 10-02-2020

Я в восхищении, поскольку предмет на СТОЛЕ с противоположной стороны Земли по прежнему давит на стол,
а не от него прямолинейно улетает. :))
Но еще с десяток лет и Земля снова станет плоской (в головах) если не заниматься экологией мышления.
Собственно по другим параметрам (в головах) она по прежнему "плоская", притом что спутники в "космос" летают.
Причем у хорошо образованных. :))

30
Starlight99 · 10-02-2020

n3tnikogo, к.28. "Гравитационные волны НЕ излучаются (от слова "совсем") при движении неких масс вокруг общего центра масс." Петр, ого! Вы тоже в теоретики подались? ))) Не могу не приветствовать, и вот Вам плюсик на столь благородный почин.

31
paragonn2290 · 10-02-2020

То есть считаете, что пространство-время таки материально и познаваемо?
________________________________________________________________
Пространство это пустота, которую искривить невозможно. Время тоже ускорить, или замедлить, невозможно.
Задурили вам головы последователи Энштейна математическим абстракционизмом, а вы верите этому бреду.

32
Starlight99 · 10-02-2020

paragonn22, у меня раньше были приблизительно такие же представления, как и у Вас. Типа: "Что находится между ядрами атомов в твердом веществе? - Как что? Воздух!" А вот на этом форуме есть много по-видимому умных людей, утверждающих, что пространство не есть пустота. Есть и много известных ученых, также развивающих подобные мысли. Не зависимо от принадлежности к секте Свидетелей теории относительности, кстати. Вполне правдоподобно обосновывают свойства пространства через его предполагаемую корпускулярность. Вот я и связал кислое с пушистым, да и думаю, раз пространство материально, то чё б ему не гнуться? ))) Хоть здесь-то старина Энштейн должен был попасть? Я даже понимаю наших коллег. Ведь если представть, что пространство - пустота, то есть никто никогда не узнает и не померяет ничем ее свойства (которых нет), то сразу как-то тоскливо становится. Всё тлён, и т.д. и т.п. Поэтому на подсознательном уровне живой, пытливый ум учёного отметает эту "ересь", считая, что на самом-то деле все не так уж плохо! :-)
Насчет времени ничего Вам сказать не могу, для меня эта область знаний сложна. По временнЫм темам сам во всю мочь умных людей слушаю.

33
Bong97 · 10-02-2020

Не пустота, наверное, а отсутствие чего бы то ни было.
В противном случае термин и понятие "пустота" становится в один ряд с "временем" и "пространством".
Время и Пространство это "математизированные абстракции",
а "пустота" ближе к ощущениям, но тем не менее знак равенства можно ставить, как понятие мало что (или совсем ничего) не объясняющее.
Если не отойти от "пустоты", то можно начать плодить сущности, поскольку разум так устроен, что станет пустоту наполнять.
Избавившись от нее избавляемся от такой необходимости и такого соблазна, если хотите.
(Новой физике новый инструментарий.:)).)

34
LuxiFero89 · 10-02-2020

Bong41, а Вы сможете сформулировать какой-либо принцип взаимодействия без использования «математизированных абстракций» пространства-времени? Просто интересно как это может выглядеть в «новой физике» :)

35
Bong97 · 10-02-2020

LuxiFero, "новая физика" по моим представлениям должна бы строиться на новом инструментарии.
Инструментарий (аксиомы) базовые элементы, из которых выстраивается все остальное.
Ну и так далее. Статью надо целую расписывать, сегодня нет такого желания.
Но как пример:
1. материи неоткуда взяться и некуда исчезнуть, поскольку кроме нее самой нет ничего более в мироздании,
Саму себя уничтожить она может вряд ли. Как уничтожить до полного исчезновения единственно существующее.
2. через "абстракции" материя возникла в пустоте и в ней же исчезнет.
Пустота первична (это проблема в умозаключениях дальнейших).
Если материя откуда то взялась, то есть и антиматерия при взаимодействии с которой материя-вещество исчезнет)
--
Причинно следственные умозаключения дают не одинаковый результат уже изначально.
Результирующее в умозаключениях меня привело не к мерностям, а к равновесностям.
Собственно поэтому и интересен формат математики равновесностей, а не математики мерностей,
которые сильно "плавают" при отрыве от Земной бренности, а на удалении уже плохо применимы,
хотя с маниакальным упорством это делать продолжают и пытаются.
Это не значит что это единственно правильное, просто это другой контекст.
(Пока не увидишь негров не задашься вопросом почему Иисус белый и с голубыми глазами).

36
n3tnikogo-10 · 10-02-2020

Starlight, лично я не теоретик.
Но вот почитать... это так трудно... для очень многих людей... при всем уважении и для вас тоже... дело вкуса...
Если кратко - есть уравнения для излучаемой мощности ГВ.
Для тел класса Солнце - Земля потеря энергии на такое излучение настолько ничтожна, что слово "совсем нет" отлично подходит.
А вот если вы будете трясти Солнце (механически) с частотой пару сотен герц и размахом в пару километров за цикл - совсем другое дело :)
Но расчет - не наш метод.

37
LuxiFero89 · 10-02-2020

Bong
Вы считаете, что пространство-время не существует как природный феномен?
ЗЫ.Примера описания взаимодействия без использовании пространства и времени не увидел. Только божественный постулат об исключительном существовании материи в мироздании.

38
Bong97 · 10-02-2020

LuxiFero, существует.
В математической модели, как инструмент.
Как природный нет.
У вас другое мнение? На чем основано? :)
--
Если бы в школе школьникам стали это преподавать, по принципу внимай и не гунди,
то по выходу многие стали бы это все использовать не задаваясь вопросом так ли это.
--
Отчасти это проблема, поскольку если инструменты не подходят,
то будут возникать ситуации как в теме перед этой,
когда дяди уперлись в дверь, за которую попасть им очень интересно,
да проблема в том, что ни один из имеющихся у них ключей не отмыкает замок.
Нужна отмычка. Но изготовить ее не могут, не понимают просто что нужна отмычка,
а не различные вариации имеющихся ключей, которые открывают другие двери.
--
Хороший мастер не всегда использует имеющиеся инструменты, он изготавливает свои.
--
По поводу "Божественного" это вы сами.
Я же о том, что можно наблюдать и как этим распорядиться, а не как такое возможно. :))

39
Starlight99 · 10-02-2020

n3tnikogo, похоже, Вы пытаетесь запутать своих читателей этим своим "совсем нет", поскольку на деле оно все же "таки немножечко да". ) Жаль, я уже подумал было, что вот прямо на моих глазах зарождается как минимум новая теория, способная всколыхнуть местное академическое болото и устоявшиеся схемы научных откатов и прожектерства, заставить коллег вспомнить времена настоящих, беспощадных диспутов и прочая, и прочая... Ан фиг.

40
n3tnikogo-10 · 10-02-2020

Я где то видел расчет для Земли. Там что то типа -10 степени процента от кинетической за все время существования Вселенной.
Но вы правы. Немножечко да.
Так вернемся к стабильности орбит планет.
Почему они должны стать нестабильными? Сильно ГВ излучают али как?

41
Starlight99 · 10-02-2020

Вопрос коллеге Rocketbarrel. ЯТП, эффект сдувания планет ветрами центральных светил либо повышение орбит планет в связи с потерями этими светилами массы многократно сильнее эффекта понижения планетных орбит вследствие излучения ГВ. При прочих неизменных условиях должно наблюдаться постепенное отдаление планет от своей звезды.

42
Pourquoi56 · 10-02-2020

Уважаемый n3tnikogo! Очень рад появлению эксперта в области гравитационных волн. В связи с этим не могли бы Вы внести ясность в непонятый мной вопрос: Как известно - энтропия материального объекта (в том числе и нейтронных звезд или их невидимых "собратьев" - черных дыр) пропорциональна массам этих самых объектов. При слиянии объектов их массы и соответственно энтропии складываются Так вот при регистрации Грав. волн от слияния двух черных дыр (в сентябре 2015 года - регистратор LIGO) утверждалось , что при объединении двух вращающихся черных дыр произошла потеря значительной массы(2-3 солнечных ) , которая была отдана пространству в виде гравитационных волн! У меня вопрос: если суммарная энтропия двух дыр уменьшилась , то это могло произойти только за счет сторонней (добавленной к системе) ЭНЕРГИИ, а здесь мы видим наоборот отток энергии от системы в виде гравитационных волн.Заранее благодарю!

43
paragonn2290 · 10-02-2020

Пространство это пустота, то есть вакуум. В пространстве существуют различные поля и материальные объекты, которые взаимодействуют через пространство (вакуум). Но разве можно искривить вакуум, который не материален? По-моему это бред, если, конечно, вакуум не состоит из материи.

44
Nablydatel133 · 11-02-2020

Конечно же вакуум из "материи" состоит.
Фишка (свойство то бишь) этой "материи", минимальное взаимодействие с "обычной материей".
.
В таком контексте - водород можно рассмотреть как элементарное вещество, с обратной симметричной связью. Гелий с двойной обратной симметричной связью. (Это предположение:-)

45
Starlight99 · 11-02-2020

В общем случае, вакуум есть наличие отсутствия материи в некотором объеме пространства. Вопрос "Что такое пространство?" остается открытым. :-)
Чувствую, коллега Leonid3 исподтишка наблюдает за дискуссией и посмеивается. ))))

46
Nablydatel133 · 11-02-2020

К(45) "вакуум есть наличие отсутствия материи" - неправильно.
Правильно так - "вакуум есть наличие нейтральной материи с минимальным взаимодействием".
:-)

47
paragonn2290 · 11-02-2020

Правильно так - "вакуум есть наличие нейтральной материи с минимальным взаимодействием".
_________________________________________________________________
Пока это только слова не подкреплённые фактами. Никто ещё не смог извлечь материю из вакуума. Если такое чудо случиться, тогда мы будем точно знать откуда произошла материя.

48
Nablydatel133 · 11-02-2020

paragonn22
Из "нейтральной материи с минимальным взаимодействием" сначала извлекается - энергия, а уж потом - материя.
При сжатии материи происходит вытеснение "нейтральной материи с минимальным взаимодействием" - нагревание.
При расширении материи происходит поглощение "нейтральной материи с минимальным взаимодействием" - охлаждение.
Изменение температуры является фазовым переходом противоположностей.

49
paragonn2290 · 11-02-2020

Из "нейтральной материи с минимальным взаимодействием" сначала извлекается - энергия, а уж потом - материя.
________________________________________________________________
Чтобы из вакуума извлечь энергию, а тем более материю, надо откуда-то взять неимоверное количество всё той же энергии. Откуда она возьмётся?
И самый интересный вопрос: можно ли из энергии создать протон, или это невозможно?

50
Nablydatel133 · 11-02-2020

"можно ли из энергии создать протон, или это невозможно", перефразирую "можно ли из создать протон, или это невозможно"
считаю что можно - в условиях больших давлений. Энергия будет потрачена на потерю свойств элементарного события размером возможно (-^27 метра), (даже не знаю как ЭТО обозвать, но явно не антиматерия, так как переход не "в", а "из")
Смотрим к(44).
Исходя из вышесказанного;"водород можно рассмотреть как элементарное вещество, с обратной симметричной связью. Гелий с двойной обратной симметричной связью.", можно сделать предположение - свойства простых элементов косвенно подтверждают наличие непонятного взаимодействия.
Водород имеет три фазы состояния.
Гелий только две.
Литий тоже три.
Это ж-ж не спроста...

51
Pourquoi56 · 11-02-2020

Уважаемый paragonn! ////И самый интересный вопрос: можно ли из энергии создать протон, или это невозможно?///
При столкновении двух протонов на Женевском коллайдере типичным результатом является появление трех протонов (меньших энергий), антинейтрона и нескольких пи-мезонов.Эта цитата , если что , сам я не видел.

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.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!