Гравитационные волны это: история изучения и открытие LIGO

Содержание

«Гравитационные волны — это аналоги электромагнитных волн?» — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

Оба вида волн появляются при ускоренном движении тел, оба являются возмущением поля (или пространства), оба квантуются (хотя с гравитонами ничего не получается), оба существуют из-за конечной максимальной скорости взаимодействия

ФизикаНауки+2

Святослав

13 августа ·

2,0 K

Ответить2Уточнить

Топ-20

Lyudmila Timofeeva

Физика

4,8 K

Физика, математика, психология · 22 авг

Гравитационные волны , считаются как «рябь пространства-времени», изменения гравитационного поля, распространяющиеся подобно волнам. Источник — движущиеся массы, после излучения, отрываясь от них, существуют независимо от масс. Математически связаны с возмущение метрики пространства-времени: 4-тензор, определяющий свойства пространства-времени в ОТО.

Электромагнитная волна — это распространяющееся в пространстве возмущение( изменение состояния) электромагнитного поля. Электромагнитные поля (ЭМП) порождаются электрическими зарядами и их движением.

Описанием свойств и параметров излучения в основном занимается электродинамика: классическая (описывает свойства ЭМП посредством системы уравнений Максвелла) и квантовая (КЭД). Математически КЭД: абелева калибровочная теория поля с группой симметрии U(1). Калибровочное поле, которое переносит взаимодействие между заряженными полями спина 1/2, является электромагнитным полем.

Можно найти аналогии в законе Кулона и законе Ньютона. В законе всемирного тяготения сила пропорциональна гравитационному свойству материального тела — массе, в законе Кулона -электрическому свойству материального тела — электрическому заряду. И обратно пропорционально расстоянию в обох формулах.

В электромагнетизме заряды и при взаимодействии либо притягиваются, либо отталкиваются. Между массами тел действуют гравитационные силы взаимного притяжения.

Поскольку существуют 4 фундаментальных взаимодействия: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, то они отличаются радиусом действия, интенсивностью и временем протекания процессов и набором частиц, которые участвуют во взаимодействии.

Электромагнетизм, если сравнивать с гравитацией, то это очень сильное взаимодействие. Гравитация же, является самым слабым взаимодействием (см. таблицу)

У гравитационного, как и у электромагнитного взаимодействия радиус действия неограничен.

Переносчик электромагнитного взаимодействия — фотон, частица с нулевой массой и спином, равным 1. Гравитационные взаимодействия переносятся гравитоном(гипотетическая частица) – частицей с нулевой массой и спином, равным 2.

Исходя из различий, ответ на вопрос: нет.

1 эксперт согласен

Инесса Макарова

22 августа

Вы ответили в первом предложении словосочетанием «подобно волнам» о гравитационных волнах. О них еще мало… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Андрей Дюк

Физика

962

Издание физико-математического факультета, эпизодический любитель истории, чуть-чуть… · 15 авг · andrew-duke.ru

Вы сами себе ответили: «с гравитонами ничего не получается». Частица-переносчик гравитационного взаимодействия не открыта, а с учетом того, что по сути гравитация — искривление пространства-времени, я не думаю, что она существует.
ЭМ волна — возмущение электромагнитного поля. Гравитационная волна — возмущения самого континуума, в котором эти волны распространяются. Они… Читать далее

«Мой ангел, сплюнув от досады, улетел. ..»

Перейти на andrew-duke.ru

Сергей Кью

15 августа

А какая разница, возмущается ЭМ поле или пространство-время. И в том и другом случае что-то возмущается. А вот… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Susanna Kazaryan

Физика

32,0 K

Сусанна Казарян, США, Физик · 14 авг

Ничего подобного. У гравитационных и электромагнитных волн мало общего потому, что гравитационного поля не существует в природе. Гравитационные волны — это вибрации (возмущения) кривизны пространства-времени, распространяющиеся как волны от источника (ускоряющийся объект, бинарные звёздные системы, сверхновые). Общими являются одинаковая скорость распространения волн… Читать далее

Вадим Романский

14 августа

полевой формулировки ото тоже видимо не существует в природе

Комментировать ответ…Комментировать…

N & O

Физика

1,6 K

Астрономия физика космология квантовая механика
· 15 авг

Сходства можно было продолжит: у них должны быть одинаковые скорости, они поперечные и поляризуемы, оба поля переносят энергию, являются безмассовыми и т. д.
Можно перечислит и различия между ними.
Если фотон (переносчик э/м взаимодействия) имеет спин 1, то предполагаемый спин гравитона ( хотя и гипотетического) равен 2.
Гравитация слабее электромагнетизма по… Читать далее

Сергей Кью

15 августа

А если мы на пути гравиволны разместим щит из множества черных дыр, или одной большой, все равно не экранируется?

Комментировать ответ…Комментировать…

Bruther Derbian

Ничего не понимаю в физике. · 11 сент

Согласно квантовой электродинамике, фотон не имеет локализации, поэтому нельзя говорить о какой либо его скорости.
Физический вакуум содержит виртуальные электрон-позитронные па́ры. Они замедляют свет в соответсвии с эффектом Шарнхорста. Фотон поглощается одной из виртуальных пар и через некоторое время излучается подобный фотон, что делает показатель преломления… Читать далее

Святослав

12 сентября

Есть один момент. Вблизи массивных тел не будет градиента показателя преломления вакуума, так как для этого надо… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Bruther Derbian

Ничего не понимаю в физике. · 19 окт

Электромагнитных волн не существует. Есть точечные фотоны, летящие по инерции в пустоте. А вот гравитационные волны вполне реальны и предсказаны на основе уравнений гравитомагнетизма.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Гравитомагнетизм
Правда есть небольшая проблема. Эти уравнения нековариантны, что подразумевает существование абсолютной системы отсчёта.
Их можно было бы… Читать далее

Nichts Niemand

19 октября

Где она находится?

Комментировать ответ…Комментировать…

Топ-20

Андрей Иванов (ai77)

Увлечение: работа, чтение, квантовая физика
Должность: не помню, по сути — инженер (Data. .. · 15 авг

Коротко: нет.
Любые волны, по определению динамические объекты, описываемые в терминах пространства-времени. Э/м волны — это возмущения 4-векторного э/м поля, существующее в пространстве-времени (т.е. 4-мерная координата в описании э/м волн является параметром). Гравитационные волны — возмущения самого пространства-времени, описываются тензором кривизны (метрическим тенз… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Вы знаете ответ на этот вопрос?

Поделитесь своим опытом и знаниями

Войти и ответить на вопрос

второе наблюдение слияния черных дыр / Хабр

Сегодня научная коллаборация LIGO-Virgo объявила об обнаружении гравитационных волн от второго источника и обнародовала результаты первого научного цикла наблюдений (всего три события за четыре месяца наблюдений). Статья опубликована в Physical Review Letters.

GW151226 в деталях

В феврале ученые объявили об первом прямом наблюдении гравитационных волн, а теперь опубликованы результаты второго события, которое случилось 26 декабря 2015 года и носит условное название GW151226. На этот раз сигнал оказался не столь четкий (соотношение сигнал-шум 13), но достоверность по-прежнему больше 5σ. Сигнал возник при слиянии двух черных дыр массами 14.2 и 7.5 солнечной в одну — массой 20 солнечных. Разница в массе (в 2 солнечных) была преобразована в энергию гравитационных волн.

Большое отличие по сравнению с предыдущим открытием состоит в необходимости дополнительного согласованного фильтра для извлечения сигнала из шума. Как видно на картинке, в шуме сложно увидеть сигнал непосредственно, поэтому ученые используют знания о шумах детекторов и модели для процесса слияния черных дыр.

Вторым отличием является сам сигнал — масса системы черных дыр значительно меньше, и процесс слияния занимает дольше времени: около 1 секунды и 45 обращений черных дыр друг вокруг друга (для сравнения, в предыдущем событии слияние длилось всего 0.2 секунды).

Как и раньше, на оба детектора (Ливингстон и Хэнфорд) пришел сигнал, что позволило исключить локальные ошибки, а также сделать оценку и на расстояние до объекта — около 440 МПк (триангуляцией).

Первый научный цикл

В январе 2016 завершился первый научный цикл работы детекторов и сейчас они проходят процедуру обновления — будет увеличена мощность лазеров и внесены другие изменения, что позволит значительно увеличить чувствительность. Всего за четыре месяца работы детектора было зарегистрировано три события, соответствующих слиянию двух черных дыр: два с достоверностью больше 5σ, а одно с низкой достоверностью (87%). Оба главных события отлично согласуются с предсказаниями Общей Теории Относительности.

Эти открытия позволяют тестировать множество предсказаний, которые дает ОТО, а также давать оценки на параметры систем, которые мы наблюдаем, и тем самым проверять те или иные расширения ОТО (и другие теории гравитцаии).

Откуда мы знаем, что мы действительно обнаружили гравитационные волны

На самом деле сигнал должен соответствовать многим критериям, чтобы мы могли утверждать, что это действительно гравитационная волна. Во-первых, амплитуда сигнала должна быть значительно больше шумов в системе. Сам детектор чрезвычайно чувствителен, и множество разнообразных источников шума мешают измерениям: это и сейсмические шумы, и электронные, и лазерные, и тепловые, и множество других. Детекторы тщательно характеризуются на предмет восприимчивости к этим шумам, а сами шумы — измеряются непрерывно. Затем эти данные используются для фильтрации сигнала.

Во-вторых, нужно удостовериться, что ничто другое не могло вызвать такой сигнал. Существует множество нестационарных явлений (глитчи), которые возникают изредка и на короткое время и могут иметь форму очень похожую на грав. волну. Ученые ищут возможные источники таких явлений, изучают их, воспроизводят, проверят отклик системы на них и классифицируют. Это дает возможность сопоставлять зарегистрированный сигнал с известными источниками и делать вывод о похожести на глитч. Кстати, вы можете внести свой вклад в поиск глитчей!

Наконец, измерения производятся на двух независимых детекторах, разнесенных на несколько тысяч километров. Любое локальное явление проявилось бы только одном из них, а гравитационная волна действует сразу на оба.

В итоге, залог успеха — очень хорошо знать как сам детектор, так и все возможные источники шумов вокруг, и производить независимые измерения по нескольким каналам.

Что теперь?

Открытие грав. волн. было, несомненно, одним из важнейших событий в современной физике. За эти несколько месяцев основатели LIGO получили уже 4 награды, включая приз Мильнера за прорыв в науке, да и нобелевка не за горами. Но второе наблюдение в некотором смысле даже важнее — это значит, мы можем действительно наблюдать десятки событий в год. Это уже не просто везение, а научный прогресс. Детекторы будут обновлены, построен новый в Индии, запущен после обновления Virgo в Италии, и подземная криогенная KAGRA в Японии — и мы сможем наблюдать не только слияния черных дыр, но и парные нейтронные звезды, и взрывы сверхновых…Недавние успехи в пробном космическом интерферометре — LISA Pathfinder — дают нам надежду на строительство гигантских космических детекторов для наблюдения за низкочастотными сигналами — сверхмассивными черными дырами в центре галактик.

Теперь остается немного подождать — и надеяться, что результаты этих наблюдений не совпадут с какой-либо из наших теорий, и заставят нас снова двигаться вперед и искать более глубокое понимание законов природы.

Больше о гравитационных волнах

Статья о первом детектировании и отличный обзор с подробностями

Официальный сайт LIGO о первом событии, и подробностями детектирования

Недавнее интересное интервью с Кипом Торном

UPD А вот и хорошее видео подоспело:

Simulation of the binary black-hole coalescence GW151226
The video shows a numerical simulation of a binary black-hole coalescence that could have produced the gravitational-wave event GW151226. Simulation: S. Ossokine, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics) and the SXS project, Scientific Visualization : T. Dietrich, R. Haas (Max Planck Institute for Gravitational Physics)
Posted by LIGO Scientific Collaboration on Kolmapäev, 15. juuni 2016

Гравитационные волны против гравитационных волн | by Gatot Soedarto

Спектр гравитационных волн с источниками и детекторами. Авторы и права: НАСА Центр космических полетов имени Годдарда-Википедия

Новые исследования показывают, что LIGO и аналогичные детекторы гравитационных волн могут «слышать» гравитационные волны, которые ученые ранее считали невидимыми.

Астрофизики считают, что LIGO, лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория, может обнаруживать высокочастотные гравитационные волны, измеряя явление, называемое «сиротской памятью».

Гравитационные волны — это рябь в пространстве-времени, вызванная сверхмощными космическими взрывами. Эти волны искривляют и растягивают пространство-время. После прохождения пространство-время не возвращается к своей первоначальной форме. Подпись волны остается «памятью». Модификатор «сирота» относится к тому факту, что родительский сигнал или родительская волна неизвестны.

«Эти волны могут открыть путь для изучения физики, в настоящее время недоступной для наших технологий», — сказал Эрик Трейн, профессор физики и астрономии в Университете Монаш в Мельбурне, Австралия, в пресс-релизе.

Хотя сиротскую память еще предстоит наблюдать, исследователи предполагают, что это возможно, и что ее можно использовать для изучения гравитационных волн, которые ранее считались необнаружимыми. Ученые подробно описали свои утверждения в журнале Physical Review Letters.

«Если там есть экзотические источники гравитационных волн, например, из микрочерных дыр, LIGO их не услышит, потому что они слишком высокочастотные», — сказала ведущий исследователь Люси Макнил. «Но это исследование показывает, что LIGO можно использовать для исследования Вселенной на наличие гравитационных волн, которые когда-то считались для нее невидимыми».

Хотя LIGO не сможет измерить растяжение и сжатие родительской волны, он сможет обнаружить память волны, что позволит исследователям подтвердить наличие экзотических источников гравитационных волн.

«Это осознание означает, что LIGO может обнаруживать источники гравитационных волн, о которых никто не думал», — сказал физик Пол Ласки.

Гравитационно-волновая память проявляется как постоянное искажение идеализированного детектора гравитационных волн и обычно возникает в результате энергичных астрофизических событий. Например, ожидается, что слияния двойных черных дыр будут излучать всплески памяти чуть более чем на порядок меньшей деформации, чем колебательные родительские волны. Мы вводим понятие «сиротской памяти»: гравитационно-волновая память, для которой нет обнаруживаемого родительского сигнала.

Гравитационные волны против гравитационных волн

Гравитационные волны — это волны, которые вибрируют в самом пространстве-времени в результате гравитационных сил, как предсказал Эйнштейн в 1916 году. Гравитационные волны — это рябь в пространстве-времени в соответствии с теорией гравитации Эйнштейна.

Гравитационные волны — это волны, движимые силой гравитации. Гравитационные волны — это волны в Земле и атмосфере в соответствии с теорией гравитации Ньютона.

Согласно LIGO, гравитационные волны — это рябь в пространстве-времени, вызванная сверхмощными космическими взрывами. Это гравитационные волны LIGO 2016 года: две черные дыры сливаются в одну.

Столкновение двух небесных тел

Это отличается от эйнштейновской ряби в пространстве-времени 1916 года «Два небесных тела на орбите создадут невидимую рябь в пространстве-времени»

Вот его исходная рукописная логика (слева), позже преобразованная в машинописная рукопись (справа) — businessinsider

Благодаря логике. Между обеими волнами, движимыми гравитацией, гравитационными волнами Ньютона и гравитационными волнами — Эйнштейна и ЛИГО; оба не могут быть оба истинны, только один может быть прав.

Нет никаких последствий, если гравитационные волны не существуют. Но если земной гравитационной волны не существует; тогда не будет жизни на Земле.

Новое исследование показало, что эти волны искривляют и растягивают пространство-время. После прохождения пространство-время не возвращается к своей первоначальной форме. Подпись волны остается «памятью». Прежде чем продолжить исследования, рекомендуется прочитать здесь.

Здесь вы найдете мои мысли о написании и ссылки на мои опубликованные работы: Medium, Twitter, Amazon. Прочтите историю о науке, армии и религии: мой блог и заботу о здоровье и безопасности в этом блоге: Принцесса Мандалика. Благодарю вас!

Почему гравитационные волны имеют сверхмассивное значение

Гравитационные волны — это крошечные ряби в ткани пространства-времени, которые распространяются со скоростью света. Их существование было впервые предложено Анри Пуанкаре в 1905 году, а затем предсказано Альбертом Эйнштейном в 1916 году как следствие его общей теории относительности. Однако за прошедшие с тех пор 100 лет были только косвенные свидетельства их существования, полученные в конце 1980-х годов. Так было до февраля 2016 года, когда научное сотрудничество LIGO объявило о первом обнаружении крошечной ряби пространства-времени.

Трудно переоценить важность этого открытия; обнаружение гравитационных волн открыло новое окно во Вселенную. До этого ученые изучали Вселенную с помощью световых волн. Сюда входят радиоволны, видимый свет, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Каждый раз, когда астроном начинал смотреть на Вселенную через одну из этих линз, делались новые открытия. Гравитационные волны ничем не отличаются.

Д-р Пол Ласки, старший преподаватель Школы физики и астрономии Университета Монаша, является членом LIGO и интересуется рядом тем под широким заголовком гравитационной астрофизики (хотя он имеет особую склонность к гравитационно-волновым астрофизика). Обнаружение гравитационных волн оказало огромное влияние на его исследования, которое ощущается и по сей день.

КАК БЫЛИ ОБНАРУЖЕНЫ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ?

Представьте себе две неподвижные точки в пространстве: При прохождении между ними гравитационной волны физическое расстояние между ними меняется — оно увеличивается и сокращается при колебаниях. Если вы думаете о двух перпендикулярных направлениях, в то время как одно направление растет, другое сжимается. Через полцикла гравитационных волн верно обратное. Эксперименты LIGO используют этот факт для измерения разницы во времени, которое требуется импульсу лазера для перемещения в двух направлениях, перпендикулярных друг другу.

«У эксперимента LIGO четыре километра длины. Гравитационная волна, которую мы обнаружили 14 сентября 2015 года, заставила эти четырехкилометровые рукава изменить длину примерно на одну тысячную размера протона», — объясняет Пол. «Это то, что LIGO обнаружила в одном из своих экспериментов. Конечно, такое колебание такого инструмента может быть вызвано многими разными причинами. Вот почему были построены два идентичных эксперимента; один в Ливингстоне, штат Луизиана, а другой в Хэнфорде, штат Вашингтон (оба в США)».

Эксперимент LIGO

Один и тот же сигнал был зарегистрирован обоими детекторами с разницей во времени прихода всего семь миллисекунд. Эта разница объясняется временем, которое требуется гравитационным волнам для прохождения от одного детектора к другому; они разделены ~ 1000 км.

На этом изображении показаны сигналы гравитационных волн, полученные приборами LIGO в Хэнфорде, Вашингтон (слева) и Ливингстоне, Луизиана (справа), и сравнение этих сигналов с сигналами, ожидаемыми в результате слияния черных дыр.

Загрузить статью

Ссылка
https://doi.org/10.33424/FUTURUM24

Ссылка на лист с заданиями

Ассоциат астрономической школы физики Пол и Грег Эштон Университет Монаша) стоят перед художественным изображением интерьеров нейтронных звезд. Фото предоставлено: Карл Нокс, Суинбернский университет/OzGrav

Представление художника о слиянии черных дыр

Пол выводит некоторые уравнения о коллапсе звезд, образующих черные дыры

Художественное представление гравитационных волн, исходящих от двух нейтронных звезд.

Гравитационные волны — это крошечные ряби в ткани пространства-времени, движущиеся со скоростью света. Их существование было впервые предложено Анри Пуанкаре в 1905 году, а затем предсказано Альбертом Эйнштейном в 1916 году как следствие его общей теории относительности. Однако за прошедшие с тех пор 100 лет были только косвенные свидетельства их существования, полученные в конце 1980-х годов. Так было до февраля 2016 года, когда научное сотрудничество LIGO объявило о первом обнаружении крошечной ряби пространства-времени.

КАК БЫЛИ ОБНАРУЖЕНЫ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ?

Эксперимент LIGO

ЧТО ЭТО ОТКРЫТИЕ ЗНАЧИТ ДЛЯ АСТРОФИЗИКИ, НАШЕЙ ПЛАНЕТЫ И НАШЕГО ОБЩЕСТВА?

Это открытие не только помогло коренным образом изменить наше понимание Вселенной, но и позволило ученым узнать много нового о таких явлениях, как черные дыры, экстремальная гравитация, нейтронные звезды, космология, гамма-всплески и звездная эволюция. «Несмотря на то, что мы уже так много узнали менее чем за четыре года открытий, я думаю, что будущее еще более захватывающее», — говорит Пол. «Мы потратили годы на прогнозирование различных типов источников гравитационных волн, которые мы надеемся измерить в ближайшие годы и десятилетия, но самым захватывающим открытием станет то, чего никто не ожидает».

ЧТО МЫ МОЖЕМ УЗНАТЬ О ЧЕРНЫХ ДЫРАХ?

Пол также является членом группы Parkes Pulsar Timing Array, которая включает в себя проведение исследований временного диапазона пульсаров. Временная матрица Pulsar (PTA) ищет сигналы в чрезвычайно длительных временных масштабах. Хотя детекторы LIGO могут измерять гравитационные волны от сталкивающихся черных дыр, масса которых аналогична массе нашего Солнца, эти сигналы находятся в детекторе только в течение от долей секунды до нескольких секунд. PTA ищут сигналы в гораздо более длительных временных масштабах, которые соответствуют более крупным (сверхмассивным) столкновениям черных дыр.

Пол и его команда ищут эти так называемые сверхмассивные черные дыры, масса которых может быть более чем в миллиард раз больше массы нашего Солнца. Считается, что сверхмассивные черные дыры находятся в ядрах галактик. Телескоп Event Horizon недавно сфотографировал черную дыру в M87 — сверхмассивную черную дыру массой 6,6 миллиарда солнечных в соседней галактике. «Мы знаем, что галактики сталкиваются друг с другом, и поэтому мы ожидаем, что сверхмассивные черные дыры найдут друг друга и в конечном итоге сольются», — объясняет Пол. «PTA ищут гравитационные волны, исходящие от слияний таких сверхмассивных черных дыр по всей Вселенной. В настоящее время мы ничего не видели, но сообщество надеется, что положительное обнаружение не за горами».

Научному сообществу пришлось ждать сто лет до первого обнаружения гравитационных волн, и это оказало огромное влияние на наше понимание Вселенной, поэтому ожидание обнаружения гравитационных волн от сверхмассивных черных дыр не должно быть проблемой. . Некоторые вещи просто стоят ожидания!

DR PAUL LASKY
ARC Будущий научный сотрудник и старший преподаватель, Центр астрофизики Монаша, Школа физики и астрономии, Университет Монаша, Австралия

ОБЛАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Гравитационная астрофизика

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ: Исследования Пола охватывают ряд тем, которые можно отнести к широкому разделу гравитационной астрофизики. Однако у него есть особая склонность к гравитационно-волновой астрофизике.

Спонсоры: Австралийский исследовательский совет (ARC), OzGrav: Центр передового опыта ARC по открытию гравитационных волн Университет, Австралия

ОБЛАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Гравитационная астрофизика

Спонсоры: Австралийский исследовательский совет (ARC), OzGrav: Центр передового опыта ARC по открытию гравитационных волн

ЧТО ТАКОЕ ГРАВИТАЦИОННО-ВОЛНОВАЯ АСТРОНОМИЯ?

Гравитационно-волновая астрономия — это раздел гравитационной астрофизики и наблюдательной астрономии в более широком смысле. Его цель — собрать информацию об объектах в космосе, находящихся на непостижимом расстоянии от Земли. Поскольку нет возможности путешествовать к большинству изучаемых объектов, исследователям приходится использовать имеющиеся в их распоряжении инструменты, возможности которых часто ограничены.

Существование гравитационных волн — ряби в пространстве-времени — было предсказано Альбертом Эйнштейном более 100 лет назад. Во многих смыслах подтверждение их существования считалось чем-то вроде «Святого Грааля» для гравитационных астрофизиков, не в последнюю очередь из-за новых возможностей, которые оно открывало исследователям.

ПОЧЕМУ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ ТАК ВАЖНЫ ДЛЯ ГРАВИТАЦИОННОЙ АСТРОФИЗИКИ?

Гравитационные волны обладают двумя уникальными свойствами, которые имеют огромное значение для исследователей. Во-первых, не обязательно, чтобы рядом была какая-либо материя, чтобы волны генерировались двойной системой незаряженных черных дыр (которые не излучали бы электромагнитное излучение). Во-вторых, гравитационные волны могут проходить через любую промежуточную материю без значительного рассеяния.

Если, например, кто-то пытается наблюдать свет от далекой звезды, его может заблокировать межзвездная пыль, но гравитационные волны пройдут насквозь. Вместе эти два свойства позволяют гравитационным волнам нести информацию об астрономических явлениях, которая ранее была недостижима.

ЕСТЬ ЛИ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ГРАЖДАНСКОЙ НАУКИ В РАМКАХ ГРАВИТАЦИОННОЙ АСТРОФИЗИКИ?

Да. Существует возможность для гражданской науки под названием Gravity Spy, организованная Центром междисциплинарных исследований и исследований в области астрофизики (CIERA) Северо-Западного университета в Иллинойсе, США.

Идея инициативы состоит в том, чтобы объединить гражданскую науку с машинным обучением, чтобы помочь обнаружить гравитационные волны. В дополнение к характеристике и устранению проблемы шума (известного как сбои) при обнаружении гравитационных волн, Gravity Spy также продвигает науки о гравитационных волнах и вовлекает широкую общественность в научный прогресс.

ПОЧЕМУ МОЛОДЕЖЬ ДОЛЖНА ЗАИНТЕРЕСОВАТЬСЯ ГРАВИТАЦИОННЫМИ ВОЛНАМИ?

Гравитационные волны открывают совершенно новые возможности для наблюдения и понимания Вселенной вокруг нас. Лишь несколько раз в истории современной науки были обнаружены совершенно новые способы изучения Вселенной. Всего за четыре года с момента первого открытия эта область уже начала революционизировать

ВОЗМОЖНОСТИ В АСТРОНОМИИ

• По данным PayScale, средняя зарплата астрофизика в Австралии составляет 9 долларов.1000.

• Тем не менее, австралийский телеканал Science Channel отмечает, что космическая отрасль «обеспечивает много рабочих мест для инженеров, математиков, физиков, химиков, биологов, врачей и даже юристов, которые разрабатывают режим регулирования, охватывающий всю нашу деятельность в космосе».

• Опыт работы в области астрономии — один из лучших способов узнать, подходит ли вам карьера в этой области. Многие институты в Австралии предлагают стажировку для старшеклассников. Просто введите «опыт работы в астрономии» в поисковой системе, и вам будет представлен длинный список!

• Австралийское астрономическое общество и Австралийское космическое агентство располагают множеством ресурсов, которые помогут вам развить интерес к космосу, включая ссылки на местные любительские астрономические общества, информационные бюллетени и стипендии на летние каникулы для студентов университетов.

СПРОСИТЕ Д-ра ПОЛА ЛАСКИ

КТО ИЛИ ЧТО ПРИВЛЕЛО ВАС В АСТРОФИЗИКУ?

На меня повлиял ряд факторов. Когда я был подростком, мой отец читал научно-популярные книги таких людей, как Кип Торн, Стивен Хокинг, Пол Дэвис и т. д., и я начал следовать его примеру. Мой папа не ученый, но у него один из лучших аналитических умов, с которыми я когда-либо сталкивался, и он относительно легко усвоил содержание этих книг. Это то, что меня всегда впечатляло; У меня нет ума отца, но это не помешало мне быть абсолютно очарованным всем, что я читал в этих книгах.

В старшей школе у меня была пара учителей естественных наук, которые меня очень вдохновляли. Помню один урок химии в выпускных классах старшей школы — зашла наша учительница, швырнула на пол стандартную программу и решила научить нас всем квантовой механике. Я был поражен недетерминированной природой Вселенной. Возможно, что еще более важно, читая научно-популярные книги, я был очарован тем фактом, что гиганты в этой области, включая таких людей, как Эйнштейн, также не могли понять эти аспекты Вселенной. Было и остается так много всего, что еще предстоит открыть.

ЧТО ВАС ВАС ВОСХИТЯТ В ВАШИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ?

Мне нравится узнавать что-то новое о Вселенной. Мне нравится осознавать, что хотя бы на короткое время ты один из немногих людей на Земле, кто понимает определенное явление или определенный факт о Вселенной. Я думаю, что любая область науки доставила бы людям этот трепет.

Что касается астрофизических исследований, мне нравится углублять свое понимание экстремальных аспектов Вселенной. Я не могу понять размер, массу, плотность и температуру любого из объектов, которые я изучаю, но это не значит, что я не могу понять, как они работают! Это также не означает, что я не могу предсказать, что мы должны увидеть, наблюдая их с помощью телескопов или детекторов гравитационных волн, и тогда у меня действительно будет возможность проверить эти предсказания и посмотреть, насколько мы, как сообщество, Правильно.

Я вообще люблю свою работу. Мне все еще приходится щипать себя, что мне платят за мое хобби. Если я не нахожу тему интересной, я не работаю над ней. Мне приходится работать с невероятно яркими и целеустремленными молодыми людьми, у ног которых весь мир. Я наставляю их и помогаю осуществить их мечту о внесении вклада в передовые научные достижения.

ВЫ ХОТЕЛИ ПОПУСТИТЬ В КОСМОСЕ?

Абсолютно. Я очарован тем, как работает гравитация в целом, и был бы поражен, если бы понял, как она влияет на нашу повседневную жизнь способами, которые мы даже не осознаем. Выход в космос дал бы мне еще одну оценку этого.

КАКОЙ РЕКОМЕНДАЦИЯ МОЛОДЫМ ЛЮДЯМ, КОТОРЫЕ НЕ УВЕРЕНЫ, ЧТО ДЕЛАТЬ СО СВОЕЙ ЖИЗНЬЮ?

Следуй своей страсти. Я никогда не знал, что хочу карьеру в астрономии или физике. Мне всегда нравилось узнавать о Вселенной, но я не осознавал, что это то, чем я смогу заниматься в качестве долгосрочной карьеры. Только следуя своему интересу и страсти, я смог построить карьеру в этой области, и теперь я редко чувствую, что работаю. Вместо этого я действительно чувствую, что мне платят за то, чтобы заниматься своим хобби.

Многие люди спрашивают меня, почему они должны изучать физику или астрономию и каковы перспективы трудоустройства, но я думаю, что это неправильный вопрос. Если вы усердно работаете, работа придет; увлеченные люди с солидным научным образованием прекрасно подходят для работы в целом ряде областей.