Гравитационные волны обман: Гравитационные волны и космические аномалии

Ложь о гравитационных волнах

гравитационные волны обман. Открытие гравитационных волн в проекте LIGO (США) – это блеф

В.М.Соколов,  НИИ атомных реакторов, г. Димитровград

По мнению релятивистов (сторонников теории относительности) гравитационные волны — это рябь на поверхности кривизны, на ткани пространства-времени, которая распространяется со скоростью света [1]. Они якобы  предсказаны А. Эйнштейном в общей теории относительности. Гравитационная волна (ГВ) растягивает и сжимает пространство. Если в ее поле есть две разнесенные системы координат, то волна вызывает их относительное колебательное движение.

У ГВ возможны две поляризации. В первой волна в течение полупериода сжимается по вертикали и растягивается по горизонтали, в следующий полупериод — наоборот. Вторая возможная поляризация сдвинута на 45° по отношению к первой. Во времени ГВ — это длинный или короткий волновой пакет. В его форме заключена информация об источнике.

 На основе этих предположений созданы приборы для регистрации  ГВ. Исследователи полагают, что хорошая чувствительность уже достигнута. На прием ГВ рассчитаны проекты LIGO (Laser Interferometer Gravitational wave Observatory) – лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория — изначально национальный проект США, стоимостью  в миллиард долларов, рис.1. VIRGO  —  изначально итало-французский проект.

Рис. 1.1. Вид одной обсерватории LIGO

Рис. 1.2. Вид еще одной обсерватории LIGO

Существуют и более скромные антенны в Германии —  GEO-600, Японии — ТАМА. LIGO/VIRGO — это, по существу, сеть антенн относительно высокочастотного диапазона. Она включает две антенны LIGO — одна в Хэнфорде, другая в Ливингстоне (обе в США) и антенну VIRGO недалеко от Пизы (Италия).

Несколько чисел для иллюстрации: утверждается, что   при длине плеч  4 км между зеркалами в интерферометре Майкельсона (LIGO) и амплитуде волны 10^-22 величина амплитуды колебаний зеркал составляет 10^-19м при оптимальной ориентации плеч антенны относительно источника. Cообщается, что впервые  с помощью этих антенн 14 сентября 2015 г в прямом эксперименте были зафиксированы ГВ от двух слившихся черных дыр [2]. Это открытие вызвало эйфорию по всему миру.

Однако данное сообщение — это очевидная ложь и обман научной общественности, что непосредственно следует  из анализа чувствительности интерферометра Майкельсона, используемого в этих целях [3]. Оценки его чувствительности показывают, что она завышена на 10 — 12 порядков и совершенно недостаточна для регистрации ГВ от космических объектов. гравитационные волны обман

Интерферометр  Майкельсона, по сути, служит микроскопом для световых волн. Он переводит недоступные для наблюдения длины волны света в их изображения: в виде чередующихся полос, или в виде — окружностей (в зависимости от его настройки),  рис.2. Расстояние между ними равно половине длины волны света.

     Рис.2. Картины  интерференции световых волн

Чтобы оценить абсолютную чувствительность интерферометра необходимо узнать, с какой точностью можно измерить  расстояние между полосами. Практически это можно сделать с относительной точностью не выше 10^-3, так как они сильно размыты (см. рис. 2) и невозможно точно указать их положение.

Следовательно, абсолютная чувствительность интерферометра не зависит от его длины. Использование в  LIGO лазера с длиной волны в один микрометр обеспечивает ему чувствительность  ~ 10^-9 м  (ниже рекламируемой — на 10 порядков), и это при полном отсутствии шумов, которых в действительности огромное количество. Отношение этой величины к длине интерферометра определяет его относительную чувствительность ~ 10-13, но никак не 10^-22.

Исследователи, числом более тысячи, абсолютно не понимают принципа работа интерферометра, считая, что чем он длиннее, тем он более чувствителен [4]. При его разработке выбрали длину в пределах прямой видимости (планировали еще больше), чтобы уменьшить  его запредельную стоимость. 

В действительности, его эффективная длина определяется длиной когерентности световых лучей, которая для используемого лазера составляет всего 5 м. Бессмысленно удлинять сверх этой величины его плечи, так как лучи после прохождения этого расстояния становятся некогерентными и не дают вклад в интерференционную картину.

Таким образом, реальная относительная чувствительность интерферометра еще меньше на три порядка, и не может составлять величины более 10^-10  (на 12 порядков меньше рекламируемой), что абсолютно недостаточно для регистрации гравитационных сигналов от космических катастроф.

Этого не понимают идеологи  проекта и, тем более,  менеджеры, обеспечивающие его финансирование. Вполне возможно, что размеры интерферометра выбраны сознательно — на маленький объект не получить больших денег. Физики привыкли свое незнание компенсировать огромными вложениями средств, примеров тому масса.

Заявление об открытии ГВ — это пиар компания руководителей проекта LIGO, преследующая определенные цели. Вероятнее всего, им необходимо сохранить финансирование столь затратного проекта — миллиарды долларов. Может быть, интерферометр имеет двойное назначение, а может быть, что-то еще — нам неизвестное.  

Ясно одно, никакого открытия гравитационных волн не было и не могло быть!

Тем не мене, по всему миру принялись сооружать подобные интерферометры.  Например, академик В.И. Пустовойт приветствовал  это немыслимое открытие, сделав доклад на президиуме Российской академии наук, и поместив статью в журнале Успехи физических наук [см. 4]. Он сожалеет, что в нашей стране не нашлось денег на реализацию столь гиблого проекта.

Более того, речь может идти только о регистрации ГВ, они уже давно наблюдаются в экспериментах, но не признаются академической наукой, так как оценки их мощности противоречат выводам теории относительности. гравитационные волны обман

К сведению, теория относительности – основа современной физики – также была создана на основе опыта Майкельсона  — Морли (принцип  работы интерферометра не понят до сих пор), отрицающего существование в природе  эфира. В действительности,  новые гипотезы для его  объяснения не требуются. 

Теория относительности надумана и не имеет ни одного опытного подтверждения [5]. Все ее громкие заявления, основаны на лжи и подлоге, пример – открытие ГВ в проекте LIGO.

В частности, ГВ были зафиксированы в Научно-исследовательском институте атомных реакторов (и не только в нем), расположенном в городе Димитровграде [6].

Любые силы в природе могут быть вызваны только движением материи. Гравитация же порождена потоком энергии из эфира, поступающего во все материальные тела, а не надуманным искривлением пустого пространства, следующим из теории относительности. Кто бы знал, как это возможно в пустом пространстве, что-то искривлять?

Поток энергии  к Земле ~ 1.9∙10⁹ Вт/м²,  оцененный на основе постоянной Хаббла, оказывает давление на все тела и создает  ускорение свободного падения g = 9,8 м/с².

Распад урана в атомном реакторе должен сопровождаться возникновением гравитационных и электромагнитных волн, так как продукты реакции испытывают большие ускорения. При этом, можно считать, что мощность ГВ, покидающих реактор,  равна его тепловой мощности. ГВ от реактора практически свободно излучаются в пространство, в силу очень малого коэффициента поглощения.

Однако из-за большого значения  потока, он также создает ускорение, которое можно оценить из их сравнения. Зная это ускорение, можно разработать преобразователь для его регистрации. гравитационные волны обман

Детектор гравитационных волн выполнен в виде отвеса, груз которого свободно подвешен на двух металлических нитях, в целях уменьшения поперечной чувствительности. Отвес укреплен на высоте 1.5 м от уровня земли на капитальной железобетонной стене толщиной 1.5 м. Расстояние от реактора мощностью 9 МВт  — около 34 м.  Между отвесом и  реактором находится еще несколько железобетонных стен общей толщиной около 5 м.

Кроме того, реактор расположен  ниже уровня земли, поэтому незначительные излучения от него (кроме гравитационных волн) поглощаются, и на отвес не поступают. Цель эксперимента — подтверждение высказанной гипотезы, что атомный  реактор является источником гравитационных волн.

Оценки показывают, что плотность потока мощности ГВ возле отвеса составляет ~ 600 Вт/м². Под действием этого потока груз отвеса должен перемещается на величину ∆х = 1.6∙10^-7 м. Измерение этого отклонения осуществляется с помощью конденсатора, одна обкладка которого заземлена, а вторая связана с грузом отвеса.

Электронная схема обеспечивает запись величины перемещения груза на потенциометре. Чувствительность этого метода измерений оценивается величиной, К = 3.5 мВ/мкм. Следовательно, ожидаемый уровень сигнала должен составить величину А = К·∆х = 0.55 мВ.

На рис. 3.а  показана запись сигналов детектора при работе реактора на мощности и его остановке. Вертикальные линии на диаграммной ленте расположены через 0.5 ч, а горизонтальные – через 0.1 мВ. Запись произведена слева направо.

а                                                                         б

            Рис. 3. Запись сигналов после остановки (а) и пуске (б) реактора

Время начала остановки  и пуска реактора указаны стрелками.

До остановки реактора имеется небольшой дрейф сигнала, который может быть вызван многочисленными причинами в виду высокой чувствительности детектора. Увеличение пульсаций сигнала (в левой части рисунка) связано с влиянием ветра, который приводит к колебаниям стен здания и детектора, несмотря на то, что стены здания заглублены в земле на 12 м. После начала остановки реактора наблюдается перелом графика, свидетельствующий об уменьшении давления ГВ на груз отвеса.

Изменение амплитуды сигнала составляет 1.2 — 1.4 мВ, в переводе на смещение груза ~ 0.4 мкм. Это примерно в 2 — 3 раза больше полученной ранее оценки (0.55 мВ). Сигналы одного порядка с их оценкой, и это можно считать хорошим признаком, так как точность оценок низка из-за неопределенности некоторых величин. 

Перемещение груза отвеса после остановки реактора соответствует уменьшению на него давления и направлено к реактору. После пуска реактора (рис. 3.б) наблюдается увеличение амплитуды сигнала примерно на такую же величину. Несмотря на довольно большое расстояние между реактором и детектором им фиксируются.  предпусковые работы.

Это колебания низких частот, распространяющиеся по элементам конструкций, так как детектор и реактор расположены в одном здании. Односторонний импульс связан с перемещением мостового крана. Ввиду высокой чувствительности, данный детектор  регистрирует также практически все землетрясения, магнитудой выше 6 баллов, независимо от расстояния до очага их возникновения. Например, зафиксированы землетрясения в Чили, Японии, Новой Зеландии, и т.д.

Указанные зависимости сигналов неоднократно повторялись при периодических пусках и остановках реактора, поэтому их можно считать достоверными. В данном случае только гравитационные волны могут проникать сквозь многочисленные препятствия и оказывать давление на детектор.

Ранее, 20 марта 2015 г. этим детектором регистрировались сигналы солнечного затмения, наблюдавшегося на территории ульяновской области [7].

Существующие в физике воззрения на природу гравитации ложные, так как основаны на несостоятельной теории относительности, якобы позволяющей предсказать природу ГВ и постулировать их скорость, равную скорости света.

Между тем, существование ГВ следует уже из теории И. Ньютона, причем мощности одних  тех же источников на многие порядки превосходят оценки, сделанные по формулам теории относительности [см. 5]. Исходя из экспериментальных оценок воздействия потока  ГВ на препятствия, можно заключить, что в земных условиях вполне реально создавать достаточно мощные источники ГВ в целях их исследования и даже практического применения. гравитационные волны обман

Литература

1.      Кип Торн. Черные дыры и гравитационные волны. Вестник российской академии наук.том 71, № 7, стр. 587-590, 2001.

2.      Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole MergerB. P. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration)Phys. Rev. Lett. 116, 061102 – Published 11. February 2016.

3.      Соколов В.М. К регистрации гравитационных волн. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. № 6. (часть 3). 2016. С. 441-444.

4.       Пустовойт В.И. О непосредственном обнаружении гравитационных волн. УФН. т.186, №10. Октябрь 2016. С. 1133.

5.      Соколов В.М. О несостоятельности теории относительности А. Эйнштейна. Издательство: LAP  LAMBERT Academic Publishing. 2014.

6.       Соколов В.М. Регистрация гравитационных сигналов от работающего атомного реактора. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. № 9, (часть 2).  2016.  С. 190-193.

7.       Соколов В.М. Регистрация гравитационных сигналов солнечного затмения 20 марта 2015 г. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 10, (часть 4).  С. 625.

гравитационные волны обман

Пространство волнуется раз. Пять лет назад мы узнали, что обнаружены гравитационные волны

Обсерватория LIGO в Хенфорде, Вашингтон

© Caltech/MIT/LIGO Lab

11 февраля 2016 г. ученые из проекта LIGO объявили, что впервые в истории им удалось напрямую засечь гравитационные волны. Их существование еще за сто лет до того предсказал Альберт Эйнштейн, но не хотел себе верить. ТАСС вспоминает, как было сделано открытие и почему оно стало одним из главных событий в физике в XXI в.

1,3 млрд лет назад далеко-далеко от Земли сблизились две черные дыры и спустя еще 20 мс слились воедино. Из-за колоссальной энергии, выделившейся при столкновении, само пространство-время пошло рябью во все стороны от места катастрофы. 14 сентября 2015 г. в 13:51 по московскому времени эти волны на скорости света достигли Земли.

В многокилометровых тоннелях на противоположных концах США — одних из самых сложных инженерных объектах в мире — друг за другом задрожали зеркала. Колебание зеркал было почти незаметным — с амплитудой в 10^-19 м. Это во столько же раз меньше размера атома, во сколько апельсин меньше нашей планеты.

Расчеты, занявшие десятки лет, измерения на грани квантового предела точности, несколько месяцев аккуратных проверок результатов — и 11 февраля в Вашингтоне, Москве, Лондоне, Париже и других городах начались пресс-конференции. Ученые имели сказать одно: человечество впервые зарегистрировало гравитационные волны, и это не могло быть ошибкой. Впереди нас ждали гравитационные телескопы, новая физика и, может, даже новая реальность.

Что такое гравитационные волны?

Если бросить в воду камень, по ней пойдет рябь. Гравитационные волны напоминают такую рябь, только колеблется само пространство-время. Гравитационные волны излучает все, что обладает массой и движется с переменным ускорением, даже тормозящая машина. Но в этом случае волны так малы, что законы физики не позволяют их уловить. Проще всего гравитационные волны обнаружить после вселенских катастроф — при столкновении черных дыр или нейтронных звезд: сравнительно компактных, но чрезвычайно массивных объектов.

Одни из первых экспериментов по обнаружению гравитационных волн ставили еще в 1970-е гг. на физическом факультете МГУ в группе под руководством профессора Владимира Брагинского. Тогда прибор, установленный в подвале здания, вроде бы зарегистрировал сигнал, сильный и стабильно повторяющийся каждый вечер. Назревала сенсация. Но праздник сорвал сам Брагинский: он понял, что прибор регистрировал сейсмический шум от трамваев в расположенном неподалеку депо.

Исследователи, участвовавшие в международном эксперименте BICEP2, были не так аккуратны, как советские физики. В 2014 г. они заявили о неопровержимых следах гравитационных волн в реликтовом излучении, сохранившемся с первых мгновений после Большого взрыва. Но ученые поторопились, не учтя влияние космической пыли при обработке данных.

‘ Ролик Массачусетского технологического института, где рассказывают об устройстве обсерватории LIGO и гравитационных волнах’

Неоднократные попытки обнаружить гравитационные волны делались и на других гравитационных телескопах, в том числе на детекторах коллаборации LIGO.

Что такое LIGO и гравитационные телескопы?

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) — это название обсерватории и международного проекта ученых из 14 стран. Россию в LIGO представляют два научных коллектива: группы Александра Сергеева из Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород) и Валерия Митрофанова с физического факультета МГУ. Последнюю, кстати, одно время возглавлял тот же Владимир Брагинский.

Обсерватория LIGO состоит из двух комплексов в 3 тыс. км друг от друга в американских штатах Луизиана и Вашингтон. В обоих проложены четырехкилометровые тоннели с зеркалами, по которым пускают лазерные лучи. Из-за гравитационных волн пространство-время сжимается и растягивается — расстояние, которое проходит пучок света, чуть-чуть меняется, как меняется и время, нужное, чтобы его преодолеть. Эти отклонения и позволяют засечь волну. В Италии работает похожая обсерватория Virgo, благодаря ей проще определить направление, откуда пришла волна.

Какой сигнал зарегистрировали ученые?

14 сентября 2015 г. зеркала в тоннелях стали колебаться с частотой 150 Гц и немыслимо маленькой амплитудой 10^-19 м. После обработки была найдена причина — слияние двух черных дыр на расстоянии 1,3 млрд световых лет от Земли. Первая была в 29 раз массивнее Солнца, а вторая — в 36 раз. Получившаяся черная дыра потеряла три массы Солнца: столько энергии ушло в виде гравитационных волн. Будь это свет, а не гравитация, он ненадолго затмил бы всю видимую Вселенную.

В 2017 году за это открытие присудили Нобелевскую премию по физике. Половина награды досталась Райнеру Вайссу, который занимался разработкой детекторов гравитационных волн, еще по четверти — теоретику, инициатору проекта LIGO Кипу Торну и Барри Бэришу, первому руководителю и основателю LIGO.

Что будет дальше?

Сначала ученые надеются обзавестись третьим гравитационным телескопом для своей системы, который будет расположен в космосе. Тогда по характерным задержкам сигналов гравитационных волн исследователи смогут определять точное положение источников так же, как сейчас можно узнать свое точное положение на Земле, обменявшись сигналами с тремя спутниками GPS.

На эту тему

Гравитационные телескопы позволят лучше изучить Вселенную. Волны, которые они улавливают, ничто не может остановить. Вдобавок такой телескоп может сканировать сразу все небо: его не нужно наводить в определенную точку или настраивать на одну частоту. В перспективе многие уникальные астрофизические события первыми будут фиксироваться именно на так, а уже потом с помощью полученных данных будут наводить другие инструменты наблюдения.

Еще ученые надеются увидеть реликтовые гравитационные волны — те, что стали распространяться по Вселенной почти сразу после Большого взрыва. Это позволило бы заглянуть в самое начало времен, а может, разработать единую теорию фундаментальных взаимодействий, для которой теория относительности Эйнштейна будет частным случаем. Пока ее нет, и это одна из главных проблем в физике.

Наконец, кое-что с этого пира может перепасть и нам, простым людям, не мечтающим о теории великого объединения. Что это будет? Передача информации сквозь время, как в фильме «Интерстеллар»? Путешествия во времени? Что-то совершенно немыслимое? Мы не можем этого предсказывать — только ждать и смотреть.

Гравитационные волны на пальцах™: sly2m — LiveJournal

эпиграф
То крылом волны касаясь,
то стрелой взмывая к тучам,
он кричит, и — тучи слышат
радость в смелом крике птицы.
М. Горький

Гравитационные волны, что это такое и чем они могут быть нам интересны или полезны?

По самому названию гравитационные волны можно догадаться, тут речь идет о неких таких «волнах гравитации». Как же у гравитации могут оказаться волны? А это смотря что мы понимаем под словом «гравитация».

Со школы все помнят — 400 лет назад Ньютону на голову упало яблоко и он объявил: «Все тела притягиваются друг к другу». Большинство наверняка не забыли, что тела притягиваются пропорционально массе и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Т.е. чем массивнее предмет, тем больше гравитация (Земля притягивает сильней, чем, скажем, дом), но так же, чем дальше предмет, тем гравитация слабее. Не ахти какая наука, тут понятно всем, никто и не спорит, все довольно очевидно. У подобной «ньютоновской гравитации» не может быть никаких волн. Яблоко просто притягивается и падает на землю, без всяких волнений и колебаний. Планета словно какими-то невидимыми крюками тащит к себе яблоко и тому приходится падать вниз, потому что в другие стороны ничего не тащит, а вниз гравитация. Если яблоко мы бросили в сторону, оно полетит по дуге, как и любой снаряд, пуля или камень. Тоже интуитивно понятно почему. Бросили мы вперед, оно и летит вперед. Но гравитация же тянет вниз, вот оно и летит одновременно вперед и вниз, от того и дуга, от того рано или поздно таки упадет на землю.

Однако примерно 100 лет назад, в начале 20го века, другому не менее мозговитому ученому, Альберту Эйнштейну, на голову упал учебник геометрии и тому пригрезилась иная интерпретация законов гравитации. Ему взбрело выдвинуть идею, что гравитация всего-то искривление нашего пространства. Точнее, пришлось сначала объявить совершенно нетривиальную вещь, что нет никакого отдельного пространства и нет никакого независимого времени, а есть одно целое пространство-время, что время вроде как четвертая координата, в дополнении к трем пространственным, именно искривление этой четырехмерной штуки и есть гравитация.

Про единое пространство-время тоже наверняка многие слышали, на этой идее Эйнштейн построил свою Специальную Теорию Относительности (СТО), это такая облегченная версия теории относительности, которая занимается в основном путешествиями с околосветовыми скоростями, всякими замедлениями времени и парадоксами близнецов.

Специальную Теорию Относительности современные школьники проходят на физике в десятом классе. В ней нет ничего сложного, самая страшная формула выглядит как-то так.

Те, кто изучал СТО в институте знают, что не все там так уж и просто, даже один тензор в формулах затесался, но все равно, это детский лепет, ничего существенно объяснять не требуется, все и так весьма на пальцах™.

С Общей Теорией Относительности (ОТО), там, где появляется и вступает в свои права гравитация, дела гораздо сложнее. В расчетах сам черт ногу сломит. Не стал тащить весь этот ужас сюда, вот, например глава из учебника по теории относительности, так же как и у нас посвященная гравитационным волнам, только с выкладками и формулами. Обращаю ваше внимание, в тексте по ссылке идет речь об упрощенном и приближенном частном случае (см. заголовок — «weak field approximation») — когда интенсивность гравитации невелика, и большинством коэффициентов в формулах можно пренебречь, т.е. вовсе не включать их в расчеты, вот их и не включили, существенно подсократив объем матана. Полистали? Обратили внимание — чем дальше спускаешься вниз по странице, тем больше растет уверенность, что это какой-то хитрый обман, чтобы набрать классы? У нормального человека уже к середине глаза разбегаются, а мозг начинает плавиться и активно сопротивляться — не может быть так сложно, не может быть такого в природе, потому что не может быть никогда!

Не буду больше стращать формулами, обещаю. Принципы ОТО можно объяснить на пальцах™ и вряд ли их понадобится сильно больше пяти.

За доступным объяснением основ Общей Теории Относительности на пальцах™ рекомендую окунуться в соответствующую статью.

Согласно Эйнштейну присутствие массы (правильней использовать термин «тензор энергии-импульса», но мы продолжим по-простецки говорить «масса») искривляет и гнет пространство-время вокруг себя. Т.е. Земля никоим образом не притягивает яблоко, как это ни прозвучит абсурдно — брошенное яблоко по инерции продолжает лететь строго прямо. Однако само пространство-время искривлено, то есть прямая линия, по которой летит яблоко искривляется и упирается в поверхность Земли. Вот такая вот ментальная загогулина родилась в голове Эйнштейна, и он начал ее продвигать в народ.

Все это, конечно, хорошо, и интересно, и звучит красиво. Однако не стоит забывать, что в момент написания Эйнштейном вся эта относительность была не более чем «теорией». Математической абстракцией, рожденной в воспаленном мозгу гения. То есть он сначала из головы написал все эти формулы, а потом ученые стали проверять, соответствуют ли они процессам, реально проходящим в природе, или же это не более, чем разыгравшееся воображение сумасшедшего.

И вот что занимательно. В первом приближении сложная и замороченная теория гравитации Эйнштейна не так уж и сильно отличается от простой и элементарной теории Ньютона. Мы можем запускать ракеты на Марс даже не глядя в сторону Эйнштейна, старого доброго Ньютона, помноженного на законы небесной механики Кеплера вполне достаточно. Однако дьявол как обычно окопался в деталях.

Теория Относительности Эйнштейна предсказывает (читай «из формул прямо следует») множество башнесрывных феноменов и контринтуитивных парадоксов, которых не может существовать в ньютоновской теории и в которые невозможно поверить на слово, приходится ставить эксперименты и проверять. К примеру всяческие эффекты замедления времени в полях мощного тяготения. Помните, как в фильме «Интерстеллар» на планете, которая вращалась вокруг черной дыры, один час длился семь лет? Кстати, не забыть бы сами черные дыры — тоже следствие решений формул Эйнштейна, которые долгое время были «просто решениями», забавным математическим казусом. Т.е. давайте возьмем формулы, и подставим в одно из уравнений вместо некого коэффициента скорость света. Что получим? Получим неведомую зверушку, которая пожирает всю материю вокруг и ничего не выпускает из себя. Математики посчитали, поржали и забыли. То, что мы можем карандашом исправить в формуле один коэффициент на другой, совсем не означает, что природа будет делать то же самое в нашей с вами реальной реальности. Но нет, сегодня астрофизики обнаружили более тысячи черных дыр только в нашей галактике, не говоря уже о том, что мы все вместе с Землей, Луной, Солнцем и остальными планетами Солнечной Системы вращаемся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, которая расположена в самом галактическом ядре. И в ядрах почти всех обозримых галактик вокруг.

Теория Относительности Эйнштейна так же предсказывает, что вращающаяся масса буквальным образом «увлекает пространство за собой», заставляет его вращаться вместе, словно воронка некого гигантского водоворота. Разве могло такое присниться Ньютону? Ну представьте, падает яблоко на планету. Какая разница, вращается при этом планета или нет, все равно яблоко должно упасть строго вертикально вниз.

А вот Эйнштейн говорит, что вращающаяся планета тянет за собой (обратите внимание! не яблоко, не воздух вокруг себя, а само пространство-время, сквозь которое падает яблоко), от чего то упадет не строго вниз, а чуточку сместившись по направлению вращения. Сразу уточню — эффект мизерный. Ну, из-за невеликой массы Земли мизерный, с яблоком сильно не поэкспериментируешь. Но используя сверхточные приборы данное отклонение было зафиксировано. Хотите верьте, хотите не верьте, это экспериментально доказанный факт.

Или эффект гравитационного линзирования, когда пролетая мимо существенной массы, свет уже не путешествует по прямой. Точнее, как упоминалось выше, свет думает, что он летит по прямой, хотя реально эта прямая искривлена гравитацией, от чего казалось бы строгий и ровный луч света рисует забавные загогулины в космосе.

Есть и другие явления, вытекающие из теории относительности, например прецессия вращающихся планетарных систем, гравитационное красное смещение и проч., и что характерно, все эти предсказания были проверены непосредственно опытным путем. И какими бы странными они не были, все точно совпадает с теорией в которой гравитация это ни что иное как искривление пространства-времени.

И лишь единственный эффект, который прямо следует из формул, так и не был до сих пор экспериментально обнаружен. Как раз-таки те самые гравитационные волны. По всем расчетам они должны быть, но их никак не найдут.

Итак, что же это за «гравитационные волны»? Если с гравитацией после вступления (а это было только вступление!), я надеюсь, стало чуточку понятней, давайте разбираться, со второй частью, что же такое, собственно, «волны».

Море все видели (ну, хотя бы на картинке), в детстве «море волнуется раз…» все играли? На простом языке, без формул — волна, это некая хрень, которая появляется при движении какой-то фигни с ускорением.

В самом прямом смысле слова, это абсолютно точное описание волны. Мы привыкли думать об «ускорении», когда что-то ехало медленно, а потом поехало быстро. Но в этом случае, данное что-то уже уехало и все про него забыли. Здесь волна тоже рождается (ведь движение было с ускорением, это важно!), но формой будет далека от привычной всем синусоиды. Гораздо удобней никуда не ехать, а просто «дрыгаться на месте». Вперед-назад, вправо-влево или вверх-вниз. Это ведь тоже движение с ускорением, с переменным ускорением туда-сюда. Или по кругу.

Закиньте поплавок в воду, и начните дрыгать его вверх-вниз. Получите волны на поверхности пруда.
Натяните гитарную струну, и начните дрыгать ее вверх-вниз. Получите звук, то есть акустические волны воздуха.
Возьмите заряженную частицу, например, электрон и начните дрыгать его вверх-вниз. Получите электромагнитную волну. Самым натуральным образом — возьмите эбонитовую палочку, потрите ее о мех и начинайте яростно трясти заряженной палочкой в воздухе. Сосредоточьтесь на процессе, вы не просто выглядите как идиот, вы при этом еще и радиоволны излучаете. Конечно, учитывая невеликий заряд и невысокую частоту махания на стандартный радиоприемник эту передачу поймать будет затруднительно. Но она есть, ваши персональные радиоволны можно обнаружить, хоть и придется повозиться с аппаратурой.

Дальше все сложней и замороченней. Эбонитовая палочка плюс еще рука ведь что-то весят! Перемещая с ускорением массу в пространстве вы тем самым создаете гравитационные волны. Правило простое, перемещаем заряд — порождаем электромагнитную волну, перемещаем массу — имеем гравитационную.

Получается, что все мы суть генераторы гравитационных волн? Да, получается. Все дело лишь в интенсивности усилий.

Я уже говорил, что эбонитовой палочкой, еще и вручную, вы особых радиоволн не нагенерируете. Но что-то такое, на пределе аппаратных возможностей современными технологиями можно уловить. С гравитацией все хуже и серьезней. Гравитационное взаимодействие гораздо слабей электромагнитного. А значит построить прибор для детектирования гравитационных волн (гравитоприемник) гораздо сложней.

Насколько сложней? Видимо, как минимум, насколько слабей. А насколько слабей? Вот, скажем, есть у нас два электрона. Они висят в пространстве и оба имеют массу и электрический заряд. Наличие заряда, да еще и одноименного заставляет электроны отталкиваться, благодаря «электромагнитной силе» (хоть так говорить не совсем правильно), а наличие массы заставляет их притягиваться благодаря «силе взаимной гравитации». Какая сила перевесит, электромагнитная отталкивания или гравитационная притягивания?

Правильно, электромагнитная. Потому что она сильней. А во сколько раз? В 10000000000000000000000000000000000000000, вот во сколько. Не шучу, 10 додециллионов (прописью десять миллиардов миллиардов миллиардов триллионов), т.е. 10⁴⁰ раз. Во столько раз сложней построить гравитоприемник (детектор гравитационных волн) по сравнению с радиоприемником (детектором волн электромагнитных). Ну, или около того, в таких пределах. Потому-то в мире частиц и мире людей балом правит электромагнитное взаимодействие. Гравитацию частиц, людей и даже горных хребтов можно в расчеты не включать, додециллионы решают. И лишь в мире планет и звездных систем гравитация вступает в свои права. Редко встретишь электрически существенно заряженную звезду или планету, а масса есть у всех.

Именно по этому мы до сих пор не обнаружили гравитационных волн, они очень слабенькие. Очень-очень-очень-. ..(36 раз очень)…-очень слабенькие. Рукой трясти вообще бесполезно. Нужно сразу звездой трясти или черной дырой. По расчетам, лишь при взрыве сверхновой или слиянии двух черных дыр в космосе произойдет достаточная встряска пространства-времени, чтобы мы тут на Земле смогли что-то зафиксировать.

И главное детекторы уже есть. Например гравитационно-волновая обсерватория LIGO в США.

В двух словах для гравитационного волнового детектора нужна длиннющая труба, точнее две трубы, перпендикулярные друг другу. Из труб откачан воздух и по ним пускают лазерный луч, который летит внутри, отражается от зеркала на концах и возвращается в исходную точку. Так как длина труб одинаковая оба луча должны вернуться туда же откуда вылетели. Но если во время эксперимента по детектору проходит гравитационная волна, один путь оказывается чуть длинней и лучи рассинхронизируются.

Разница в путях минимальная. При длине труб 4 километра, детектор способен уловить расхождение лучей на величину меньше диаметра атома водорода. А это адски сложная задача. Мотоцикл в паре километров проехал и то вибрация больше. Да что там, бабочка мимо пролетела, крылышками взмахнула — и это тоже приходится учитывать, там сложнейшая система стабилизации и компенсации. Обсерватория LIGO производит эксперименты уже десяток лет и пока ничего не обнаружила. События по масштабам равные взрыву сверхновой в ближайших окрестностях нашей галактики происходят не так уж и часто, возможно ученым пока еще не везет.

Для обнаружения гравитационных волн меньшей интенсивности путем избавления от окружающих помех, а так же увеличения измерительной базы запланирован проект LISA, тот же LIGO, только в космосе. Там и длину плеча можно увеличить до десятков миллионов километров, и опять же — вакуум вокруг, никаких сторонних вибраций. Но это дело не ближайшего будущего, в сентябре 2015го года планируется запуск тестового варианта LISA Pathfinder, чтобы проверить, как вся эта система будет работать в космосе. Ни о каких миллионах километров речь пока не идет, «длина трубы» в тестовом аппарате всего 38 сантиметров.

Однако повторюсь. На текущий момент, весну 2015го года, никто и никогда не наблюдал этих гравитационных волн напрямую. Хотя за их косвенное открытие в 1993м году уже выдали Нобелевскую премию. Дело в том, что как и любые другие волны, гравитационные переносят энергию. Когда пара нейтронных звезд или черных дыр вращается вокруг друг друга, а точнее вокруг общего центра, они должны испускать гравитационные волны. Которых, как я уже говорил, никто никогда не видел. Но с волнами гравитации из системы должна уноситься энергия, от чего вращающиеся объекты должны постепенно приближаться друг к другу, причем весьма специфическим образом. А вот это как раз было экспериментально проверенно на примере поведения двойных пульсаров и расчеты Эйнштейна точно совпадают с наблюдениям астрофизиков.

Но что из себя представляют эти гравитационные волны, как они выглядят? Это ведь не совсем те «волны», которые вы видели на приведенных выше картинках, там не более, чем творческая интерпретация художника. И что же собственно в них волнуется? «Гравитация»?

Если вы дочитали до этого места и все пока было понятно, сможете сами ответить на данный вопрос. Гравитация это искривление, т.е. по большому счету конфигурация пространства. Гравитационная волна, это передача каких-то изменений по пространству, точнее, как мы помним, по пространству-времени. Пространство натуральным образом изменяется, искривляется, растягивается и сжимается. А как же эту конфигурацию пощупать и измерить, если все предметы в этом пространстве, казалось бы, должны растягиваться и сжиматься вместе с ним?

Нет. Пространство (пространство-время) это по сути вакуум, если не слишком сильно придираться к определению.
Но мы-то с вами состоим не из вакуума, у нас еще куча протонов, электронов, нейтронов, молекул и связей между ними. Все эти связи активно сопротивляются изменениям конфигурации пространства.

Когда по человеку или любому другому предмету проходит гравитационная волна, его вполне ощутимо плющит и корежит, растягивает и скручивает.

Предположим, мы стоим и смотрим прямо на взрыв сверхновой, от которой на нас, кроме убийственного потока радиации, в секунду превращающего человека в облачко пара, также идет и гравитационная волна. Забудем про «облачко пара», пусть взрыв произошел довольно далеко, а мы надели суперзащитный костюм из адамантия, полностью защищающий от радиации и излучения. Но от гравитации спастись невозможно, я же говорю — это волна изменений самого пространства в котором мы находится. Защититься от ее по современным понятиям нереально, попробуйте закрыться от притяжения Земли стальным листом, не думаю, что добьетесь успеха. Что же мы почувствуем, когда по нам пройдет гравитационная волна?

Вблизи от источника гравитационного излучения, взорвавшейся сверхновой или вращающихся черных дыр с метрикой пространства творится полная каша, тензор залазит на тензор, соваться туда даже и не стоит. Но в отдалении, там где мы стоим (хотя точнее скорее всего висим в вакууме) в своем скафандре из адамантия, буйство метрики успокаивается, и на отдаленного наблюдателя идет вполне себе плоская гравитационная волна. Это означает, что изменения метрики пространства (грубо говоря расстояний и длин) происходит только в плоскости, перпендикулярной направлению распространения гравитационной волны. А сама волна бежит вперед со скоростью света.

То есть когда по человеку проходит, если так можно сказать, «горб волны», его начинает вытягивать вверх-вниз, и сжимать по бокам, а когда до него доходит «впадина», наоборот сжимает сверху, и тянет в стороны.

Что, к примеру, в случае со звуковыми волнами совершенно не так, там волны давления, то есть колебания молекул воздуха, а еще точнее, изменения плотности участков воздуха, идут в продольном направлении, что бы нам не рисовал осциллограф и не подсказывали ложные аналогии.

Повторюсь, при распространении гравитационных волн происходит растяжение/сжатие самого пространства, а все предметы в пространстве сопротивляются за счет сил упругости, ощущая при этом вполне конкретные деформации. Хоть и мизерные, как уже указывалось выше. Забавно, что похожий эффект можно было наблюдать в фильме «Матрица». Не думаю, что братья Вачовски изначально хотели показать процесс прохождения гравитационной волны по Избранному, хотя визуально выглядит весьма похоже.

Ну, а теперь напомню, что данный пост существует не сам по себе, а является второй частью более обширной статьи, начавшейся почти год назад с текста «Инфляционная модель Вселенной в изложении на пальцах™». Инфляционная теория сегодня считается одной из самых перспективных теорий в космологии, потому что лучше всех остальных объясняет наблюдаемые в телескопы феномены, а так же обещает несколько заманчивых последствий (почитайте, я о них рассказывал), но все доказательства лишь косвенные. И только в прошлом году появилось сообщение о первом прямом наблюдении расположенной в Антарктиде на Южном Полюсе обсерваторией BICEP2 реликтовых гравитационных волн.

Сразу обращу внимание — это не совсем такие гравитационные волны о которых идет речь в данном посте! Это лишь реликтовые(!) гравитационные волны. Т.е. те волны, которые появились сразу после Большого Взрыва и были буквально вморожены в структуру пространства при его инфляционном расширении. BICEP2 непосредственно наблюдал за поляризацией реликтового излучения в поисках B-моды. Если не морочить голову деталями, что это за B-мода такая, можно образно сказать в наблюдаемой картине была обнаружена особая конфигурация, которая могла возникнуть только если инфляционная теория верна, причем с высокой точностью, что и послужило причиной считать данное наблюдение ее документальным подтверждением.

Однако через полгода появились публикации, что присутствие данной B-моды (подобный узор в наблюдаемых результатах) может быть объяснено и другими причинами, самая простая из них — межзвездная пыль нашей собственной галактики. Влияние галактической пыли тоже способно давать похожую картинку и здесь непонятно в чем истинная причина. Возможно действительно реликтовые гравитационные волны хитрой формы, а может быть и нет. Т.е. пока нет четкой ясности, открытие нельзя назвать открытием. Остается продолжать наблюдения, изменяя параметры экспериментов в надежде отсечь потенциальное влияние межзвездной пыли.

Короче точку ставить пока рано, да и опять-таки, это совсем не то, что непосредственное наблюдение гравитационных волн, которое могло бы закрыть вопрос их существования. В науке ничего не считается доказанным, покуда его прямо не пощупали и не измерили, волны гравитации — открытая проблема.

Ждем-с.

UPD: Сегодня 11 февраля 2016 года коллаборация LIGO объявила об экспериментальном обнаружении гравитационных волн!

Астрофизики, которые притворялись

В 2:40 меня разбудил телефон. По крайней мере, один из нас всегда был на смене, и в ту ночь в сентябре 2010 года я вызвался отвечать на автоматические текстовые сообщения из нашей системы оповещения.

Будучи в то время аспирантом, я (Джона) помог создать первый программный конвейер быстрого реагирования для двух гравитационно-волновых обсерваторий, названных LIGO (лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) и Virgo. Эта система была разработана для поиска астрофизических сигналов в данных по мере их поступления, чтобы предупредить людей, которые могли проверить, кажется ли сигнал достоверным, и при необходимости поделиться сообщением с астрономами по всему миру. Каждое предупреждение имело возможность положительного обнаружения — первое прямое наблюдение человечеством волн, проходящих через ткань пространства-времени, предсказанное Эйнштейном в 1919 году.16.

Я встал с кровати и с заспанными глазами направился к небольшой рабочей станции, которую мы держали в нашей квартире. Я этого не знал, но тревога стала началом профессиональных и эмоциональных американских горок. Я вошел в нашу базу данных событий и начал просматривать графики. Я недолго оставался с сонными глазами. Графики показали необычно громкий сигнал. Что еще более драматично, форма волны показала «щебетание», которое мы все надеялись увидеть, что-то характерное для излучения гравитационных волн от пары черных дыр, которые скручиваются по спирали, а затем сливаются. Чириканье было мне знакомо по симуляциям, но никто никогда не видел, чтобы оно появлялось естественным образом. Я подключил наушники и переключился на телефонную конференцию.

Джеки Феррентино

Девять из нас — разбросанные по Соединенным Штатам и Италии — начали обсуждать результаты, борясь с чем-то слишком хорошим, чтобы быть правдой. Наши сердца бились. Нам нужно было быстро принять решение. Если этот драматический сигнал был какой-то ошибкой, то ему незачем было идти дальше. Примерно через 30 минут обсуждения мы согласились, что сигнал кажется достоверным, и нажали кнопку, которая побудила группу автоматических телескопов обратить свой взор на местонахождение источника. Наши заметки в журнале, обычно сухие, отражали то, о чем мы все думали той ночью: «Захватывающе!!!!! Очень сильное знаменательное событие…»

Предсказание Эйнштейна о существовании гравитационных волн десятилетиями обсуждалось физиками-теоретиками. Только в 1960-х годах он был окончательно принят. Спустя полвека до сих пор не было ни одного прямого их обнаружения. Сегодня вечером казалось, что все может измениться, и что я буду частью открытия.

А может и нет.

Ты помнишь свою последнюю пожарную тревогу? Был ли напряженный момент, когда вы спросили себя, а что, если это правда? Эта мысль пронеслась у всех нас в ту сентябрьскую ночь.

Примерно за год до этого, осенью 2009 года, коллаборации LIGO и Virgo договорились о создании механизма, с помощью которого можно было бы подделывать наши собственные данные. Мы создали небольшую команду, которая имела право тайно добавлять смоделированный сигнал в наши детекторы гравитационных волн, а затем скрывать этот факт от остальных.

Поначалу это может показаться излишне мазохистским поступком. Измерить рябь, искажающую пространство-время меньше, чем диаметр протона, достаточно сложно. Зачем, кроме всего прочего, мы пытаемся обмануть самих себя?

Чтобы понять ответ, подумайте, каково это быть ученым на пороге чего-то великого, кем-то, для кого роль в новом открытии является одним из величайших ощущений. Возможность узнать что-то новое о Вселенной, увидеть то, чего никто раньше не видел, — невероятный мотиватор. Это одна из причин, по которой люди в первую очередь выбирают карьеру в науке, и это заставляет нас работать в ночные смены и по выходным из года в год. Крупное открытие также меняет карьеру и репутацию как исследователей, так и учреждений.

Проблема в том, что эти высокие ставки не всегда хорошо сочетаются с процессом обнаружения и подтверждения, который часто является подробным, техническим, утомительным и тонким. В современном сложном эксперименте отличить новую науку от артефакта прибора или рутинного явления может быть далеко не очевидно. Наша коллаборация приняла решение, что момент потенциального открытия — когда эмоции накаляются и на карту поставлена ​​репутация — не время определять процедуру подтверждения потенциально крупного научного открытия. Это время должно наступить раньше, во время учений.

Основные правила бурения LIGO/Virgo были просты: нам сказали, что небольшое количество (возможно, ноль) смоделированных сигналов гравитационных волн (аппаратных инъекций) будет добавлено к данным во время нашего сеанса наблюдений в 2010 году. Каждый эксперимент искал гравитационные волны, отслеживая расстояние, разделяющее две удаленные массы. Если волна пройдет, эти расстояния сократятся или увеличатся. Аппаратные инъекции имитировали крошечное изменение расстояния разделения, мягко подталкивая одну массу мерцающим магнитным полем, заставляя ее качаться на миллионную-миллионную-миллионную долю метра. Результирующий всплеск в основном канале данных будет выглядеть как ожидаемый сигнал от слияния пар черных дыр или нейтронных звезд.

В науке вопрос о том, когда верить, является глубокой и древней проблемой.

Нас не предупредят заранее и не скажут потом — по крайней мере, какое-то время. Только очень небольшая группа «слепых инъекций», поклявшихся хранить тайну, могла знать время и характер инъекций. В команду входило около пяти человек — тех, кто обладал техническим ноу-хау для выполнения инъекций. Даже большая часть высшего руководства будет оставаться в неведении. Слепые инъекторы оставят улики в закрытых каналах данных, на которые остальным из нас было приказано не смотреть, честное слово.

У тех из нас, кто не входил в группу слепых инъекторов, был только один выбор: обращаться с данными как с реальными. Это действительно запутало наши умы. На первый взгляд, это был сигнал, который мы пытались найти более 20 лет. Если сигнал был реальным, наша задача заключалась в том, чтобы как можно быстрее проанализировать его, сжигая свечу с обоих концов.

Но мы также знали, что существует реальная вероятность того, что это подделка. Команда аппаратных инъекций может втайне смеяться над нашим энтузиазмом. Представьте себе, что вы делаете ставку на картину за 100 миллионов долларов, при этом не будучи уверенным, что это подделка. Мы работали так усердно, как никогда в жизни, и каждый день балансировали между возбуждением и истощением. Эти усилия действительно окупятся, или все это было большой шуткой?

ЭТО ПРИШЛО ИЗ КОСМОСА: На этой карте южного полушария показан источник гравитационных волн, обнаруженный 14 сентября 2015 года. Цветные линии обозначают разные уровни достоверности: фиолетовый — 90%, желтый — 10%. созвездие Большого Пса (и потому, что в то время Сириус Блэк из Гарри Поттера был очень популярен). В течение следующих шести месяцев мы работали над данными и провели ряд проверок оборудования. Мы разработали новые инструменты анализа и попытались выяснить, было ли это событие вызвано приборным или другим наземным шумом. Данные прошли все тесты.

Мы написали исследовательскую работу; один из нас (Алан) был председателем группы анализа данных и редактором газеты. Мы мучились над словами в заголовке статьи: «Первое обнаружение? Первое наблюдение? Открытие? Доказательства для? Можем ли мы действительно заявлять о «первом обнаружении», если уже существует Нобелевская премия 1993 года? Наше сотрудничество было большим, и спектр мнений был широким. Некоторые хотели быть предельно осторожными и заявлять только о «доказательствах», а не об «обнаружении». Некоторые настаивали на том, чтобы мы отложили публикацию, пока не увидим больше событий. Другие хотели быть смелее; они чувствовали, что у нас достаточно уверенности, чтобы избежать двусмысленности или нерешительности в отношении нашего утверждения.

Приняли участие сотни коллег; к каждому слову прилагались бесконечные дискуссии и споры. Заставить 700 скептически настроенных ученых согласиться со всеми словами в статье и с требуемым уровнем достоверности было огромной задачей со сложной социологией. (На самом деле один социолог — Гарри Коллинз — написал две книги о борьбе сообщества гравитационных волн за принятие или отвержение различных заявлений об обнаружении.) В конце концов мы остановились на названии «Доказательства прямого обнаружения гравитационных волн». Волны от двойного слияния черных дыр». Вы почти можете услышать компромисс в этом названии.

В марте 2011 года мы собрались в отеле недалеко от Аркадии, штат Калифорния, чтобы просмотреть все доказательства и проект статьи и проголосовать за ее отправку в журнал. В зале было более 300 человек и еще около сотни подключено через интернет. Мы принесли много шампанского. Мы обсудили. Мы проголосовали за одобрение проекта документа. Были произнесены речи, восхваляющие долгий путь, который мы прошли, от создания невероятных детекторов до обнаружения сигнала и, наконец, выполнения всей процедуры для заявления об обнаружении. Мы открыли шампанское.

Затем на сцену вышел Джей Маркс, директор лаборатории ЛИГО, который более полугода носил в кармане рваный конверт. Он собирался вскрыть конверт и сообщить нам, было ли все это мошенничеством.

Если бы вы пришли с работы и заявили: «Сегодня я видел, как по небу летела стая гусей», вряд ли кто-то усомнится в вас. Но что, если вы скажете: «Сегодня я видел драконов, летающих по небу». Ваша семья примет вашу историю? Сколько доказательств вам потребуется? Что делать, если вы действительно видел драконов, но это было разовое событие?

Мы готовились объявить о положительном обнаружении гравитационных волн на основе одного события. Мы не знали, насколько редкими будут волны — вполне возможно, что они будут настолько редкими, что следующее событие не произойдет в нашей жизни. Сколько доказательств будет достаточно? Общее правило в физике заключается в том, что для нового открытия требуется уровень доказательности «5 сигма», что означает, что событие вряд ли будет флуктуацией шума, с достоверностью более 99,9999 процента. Мы подсчитали, что наше событие-кандидат было «громче», чем самые громкие и самые редкие шумовые колебания, с которыми мы могли столкнуться за тысячи лет наблюдений LIGO и Virgo.

Пока все хорошо. Но количественная оценка доказательств того, что сигнал не был шумом, — это не то же самое, что количественная оценка уверенности в том, что это был реальный сигнал. На самом деле, поскольку никто никогда непосредственно не видел гравитационную волну, у нас не было реального способа выразить свою уверенность в том, что она реальна. Возможно, гравитационных волн не существует, и мы не могли обнаружить астрофизических сигналов. Если бы вы в это верили, вы бы отклонили наш сигнал из-за шума или неисправности, как бы маловероятно это ни было.

В науке вопрос о том, когда верить, является глубокой и древней проблемой. Универсального ответа не существует, и оценка достоинств любого потенциального открытия всегда включает в себя рассмотрение прежних убеждений вовлеченных в него людей. Обойти это невозможно.

Итак, каковы были наши прежние убеждения? К 1975 году появились четкие и убедительные доказательства существования гравитационных волн из наблюдений радиоастрономов Рассела Халса и Джозефа Тейлора (получивших Нобелевскую премию по физике 1993 года за свою работу). Они наблюдали пару компактных нейтронных звезд, вращающихся вокруг друг друга и теряющих орбитальную энергию. Теория Эйнштейна предсказывала, что гравитационные волны будут уносить орбитальную энергию, точно воспроизводя то, что видели Халс и Тейлор. Таким образом, данные радиоастрономии сделали возможным существование гравитационных волн.

Мы были менее уверены, что у нас есть чувствительность оборудования, необходимая для их измерения. В 2010 году детекторы LIGO и Virgo были «первооткрывателями»: мы предполагали, что они будут недостаточно чувствительными для обнаружения гравитационных волн от сливающихся двойных звезд, но они дадут нам бесценную информацию для разработки передовых детекторов следующего поколения. Мы также знали, что как обсерватории, так и их земное окружение имеют различные отклонения в поведении, которые могут, пусть и очень редко, производить то, что может показаться внеземным сигналом гравитационных волн. Наши поисковые пайплайны были достаточно сложными, чтобы иметь редкие виды отказов.

Нас может ждать Нобелевская премия.

Таким образом, наши прежние убеждения были смешанными. Эта смесь, как правило, создавала два проблематичных подхода к интерпретации вновь наблюдаемого (и, возможно, фальшивого) события: попытка уничтожить его (если нельзя показать, что оно ложное, значит, оно должно быть реальным) и попытка возвысить его (если оно действительно что-то новое, мы не можем быть уверены в том, что ищем, поэтому давайте будем широко открывать глаза и искать все, что пахнет настоящим). Оба подхода опасно предвзяты, потому что оба предпочитают искать один тип доказательств и игнорировать другой. Наша настоящая цель состояла в том, чтобы свести к минимуму предвзятость и избежать преднамеренного убийства или возвышения чего-либо.

В этом заключалась гениальность фальшивой инъекции сигнала: каким бы ни было предыдущее убеждение отдельного ученого, оно давало ему или ей основания сомневаться в нем. Ученый, который считал, что нынешнее поколение инструментов просто не подходит для этой задачи, должен был допустить возможность того, что это возможно. Ученый, испытывающий искушение повысить уровень сигнала из-за преимуществ реального обнаружения, должен умерить свой энтузиазм, чтобы избежать ложных заявлений. Фальшивая инъекция жупела заставила нас быть непредвзятыми, применять скептицизм и разум и проверять доказательства по номинальной стоимости.

Итак, когда Джей Маркс открыл свой конверт в Аркадии в 2011 году и сказал всем нам, что Большой Пёс был Большой Фальшивкой, и что мы только что завершили первое успешное учение по открытию огня в истории наблюдения за гравитационными волнами, мы по-прежнему относились к этому как к момент торжества. Мы подняли бокалы с шампанским и отпраздновали наш фальшивый успех. Это было странное, пустое чувство. Но ясно, что Большой Пёс вызвал шквал работы, в том числе большие шаги вперёд в нашей способности измерять массы объектов-источников (нейтронной звезды или чёрной дыры), используя только сигнал гравитационных волн. Что наиболее важно, в ходе нашего сотрудничества мы впервые договорились о том, какие стандарты мы будем использовать и как свести к минимуму наши предубеждения. Впервые мы решили, что у нас достаточно улик для обнаружения.

Трудно представить, насколько это важно. Некоторые эксперименты с гравитационными волнами в прошлом страдали из-за завышенных требований, а сотрудничество LIGO/Virgo разрослось до такой степени, что консенсуса по стандартам было трудно достичь. До 2011 года не было ясно, будет ли достаточным любой уровень доказательств.

Теперь — наконец — ложный сигнал заставил нас чувствовать себя готовыми к настоящему успеху.

В сентябре 2015 года, почти ровно через пять лет после Большого Пса, наше конвейерное оповещение с малой задержкой снова сработало. На этот раз его впервые заметили исследователи из Института Альберта Эйнштейна в Ганновере, Германия, которые отправили электронное письмо со словами «очень интересное событие» в теме всей коллаборации. Я помню, как включил свой компьютер и обнаружил, что мой почтовый ящик трещит по швам. Я отказался от писем и позвонил коллеге. Он указал мне на страницу результатов, созданную с помощью компьютерного кода, который я помог написать, который показывал очевидный сигнал щебетания. Я получил озноб. Я закрыл глаза и посмотрел еще раз. Я встал и зашагал по комнате. «В чем дело?» жена спросила меня. — Ну, я не уверен, — сказал я. «Но я думаю, что мы нашли гравитационную волну».

С 2010 по 2015 год детекторы Initial LIGO в Хэнфордской обсерватории LIGO и обсерватории LIGO в Ливингстоне были демонтированы, а на их место были построены и установлены детекторы Advanced LIGO. Эти новые детекторы включали в себя ряд усовершенствований, направленных на повышение чувствительности инструментов и повышение вероятности обнаружения. Усовершенствования включали зеркала большего размера, более мощные лазеры и активные контуры обратной связи для лучшей сейсмоизоляции. Вместо того, чтобы подвешивать испытательные массы на проволоках, они теперь подвешивались на тонких стеклянных нитях, устойчивых к тепловым колебаниям. Улучшения были разработаны, чтобы увеличить охват LIGO в 10 раз и, таким образом, в тысячу раз увеличить объем пространства, в котором можно искать редкие события.

Мы знали, что существует реальная возможность того, что это подделка.

Мы начали инженерный запуск (предназначенный для проверки наших инструментов, а не для сбора данных) в конце августа 2015 года и планировали официально начать наш первый сеанс наблюдений 18 сентября. Во время инженерного запуска не будет слепых инъекций. . К 12 сентября детекторы уже работали бесперебойно и с хорошей чувствительностью; поэтому мы оставили их в покое, чтобы наблюдать за небом.

Хорошая вещь. Ранним утром 14 сентября 2015 года наши детекторы и связанное с ними программное обеспечение поискового конвейера идентифицировали событие, согласующееся со слиянием двойных черных дыр на расстоянии около 1,3 миллиарда световых лет. Он был громким и явно несовместимым с детектором или наземным шумом, с достоверностью выше 9 баллов.9,9999 процента. Вау… так быстро после включения и так громко; неужели природа действительно была так добра? Мы назвали его GW150914.

Но — неужели это слепая инъекция, хотя ее и не должно было быть? В течение нескольких часов многие из нас (включая Алана) собрались по телефону, чтобы обсудить это. Майк Лэндри, один из членов «группы слепых инъекций» 2010 года, присутствовал и сказал, что для инженерного прогона не было созвано никакой группы слепых инъекций, и что это не было слепой инъекцией. Если бы это открытие было сделано несколькими днями позже, во время нашего наблюдения, группа слепых инъекций, возможно, была бы активна, и он мог бы поклясться хранить тайну. Но в то время слепые инъекции были просто невозможны. Тем не менее, мы сомневались в нем. Мы попросили посмотреть секретный канал данных слепой инъекции. Ответ: «Идите вперед».

Найдите подделку: Поддельный (слева) и настоящий (справа) сигналы гравитационных волн 2010 и 2015 годов соответственно. Данные группы LOSC и научного сотрудничества LIGO

Мы посмотрели и ничего не нашли. Физик, отвечающий за аппаратные инъекции, Джефф Киссел, записал в нашем электронном журнале: «Во время события-кандидата G184098 не было НИКАКИХ переходных инъекций». Это была его самая короткая запись в электронном журнале. Позже он получил награду за лучший электронный журнал года.

Хорошо. Но могло ли это быть изгой инъекции? Возможно, какой-то знающий, но недовольный коллега или бывший сотрудник затаил обиду и знал, что ложная инъекция действительно причинит страдания его или ее бывшим коллегам. Это было бы не так просто сделать или исключить. Мошенники должны были сделать много вещей правильно. Форма волны сигнала должна быть точно правильной; инжекции в наших двух детекторах (разнесенных почти на 2000 миль) должны были бы быть совершенно когерентными по времени, амплитуде и фазе; и все каналы данных, секретные или нет, должны быть продезинфицированы, чтобы не оставить следов. Мы проверили десятки каналов передачи данных. Не было обнаружено ничего, что соответствовало бы какой-либо аппаратной инъекции.

Мы позволили себе сделать вывод, на который мы надеялись: это не учения. Итак, анализ начался. Наша отправная точка? Событие обнаружения 2010 года. Мы повторно использовали контрольный список обнаружения за тот год и адаптировали нашу старую структуру комитета по обнаружению к новым данным. Мы применили то, что узнали об оценке параметров (наша способность измерять массы, спины и другие характеристики бинарного слияния).

Из первых дней открытия в 2015 году мы помним удивительное спокойствие. Во время сильного давления наши коллеги следовали процедуре, усердно работали и добились выдающихся результатов. Это была самая большая награда пожарных учений 2010 года: мы получили опыт работы с важными данными, доверяя процессу, доказательствам и нашим коллегам. Если бы мы впервые столкнулись с «настоящим» сигналом, сомнения, беспокойство, тревога и философские споры могли бы помешать нам когда-либо с уверенностью сказать «это реально». Научившись создавать доказательства того, что мы нашли фальшивый сигнал, мы научились находить настоящий. Учения по обнаружению пожара научили нас, как использовать набор доказательств, чтобы поверить в нечто экстраординарное.

Интересно, однако, что вопрос «когда у нас будет достаточно улик?» снова встал на ноги. Некоторые исследователи утверждали, что мы не должны заявлять об обнаружении, пока не увидим второе слияние черных дыр! Если мы никогда не увидим второго, подумалось нам, как мы можем знать, что первый не был какой-то случайностью? Это обсуждение было спорным и было связано с тем фактом, что современные детекторы только начали работать. Некоторые люди утверждали, что нам нужно было получить больше опыта работы с новыми детекторами, чтобы понять шум и особенности детектора. Другие указывали, что если мы получили один реальный сигнал всего за несколько дней наблюдений, скорость, вероятно, была достаточно высокой, чтобы мы могли ожидать увидеть больше. К счастью, природа дала нам передышку. Второе вероятное обнаружение произошло 12 октября, менее чем через месяц после первого обнаружения. Эта пара убедила почти всех, что у нас достаточно доказательств для публикации. Более того, в конце декабря произошло еще одно бесспорно четкое обнаружение, не оставляющее места для сомнений.

Через пять месяцев после обнаружения GW150914, написав о нем более дюжины статей (см. papers.ligo.org), при этом ведущая статья принята к публикации в Physical Review Letters , мы публично объявили об открытии в прессе конференции в штаб-квартире NSF в феврале 2016 года. На этот раз в праздновании не было ничего пустого.

Джона Каннер — научный сотрудник лаборатории LIGO Калифорнийского технологического института; он имеет 10-летний опыт работы с гравитационно-волновыми данными.

Алан Вайнштейн — профессор физики Калифорнийского технологического института и глава группы анализа астрофизических данных лаборатории LIGO в Калифорнийском технологическом институте.

Получайте информационный бюллетень Nautilus

Самые новые и самые популярные статьи доставляются прямо на ваш почтовый ящик!

Обнаружение гравитационных волн было научным прорывом, но что дальше? | Наука

Астрофизик Кип Торн осмелился мечтать о машине для обнаружения гравитационных волн.
Рикардо Деаратанья / Los Angeles Times / Getty Images

Более миллиарда лет назад в далекой-далекой галактике две черные дыры сделали последние шаги в стремительном па-де-де, завершившись окончательным объятием, настолько сильным, что высвободилось больше энергии, чем совокупный выход каждой звезды. в каждой галактике наблюдаемой Вселенной. Однако, в отличие от звездного света, энергия была темной, переносимой невидимой силой гравитации. 14 сентября 2015 г., в 5:51 утра по восточному летнему времени, фрагмент этой энергии в форме «гравитационной волны» достиг Земли, превратившись в громоподобный шепот в пространстве и времени. начало.

Насколько нам известно, Земля и раньше подвергалась такого рода гравитационным возмущениям. Часто. Разница на этот раз в том, что наготове стояли два невероятно точных детектора, один в Ливингстоне, штат Луизиана, а другой в Хэнфорде, штат Вашингтон. Когда мимо прошла гравитационная волна, она защекотала детекторы, предоставив безошибочные признаки столкновения черных дыр на другом конце Вселенной и отметив начало новой главы в исследовании человечества космоса.

Когда в январе начали циркулировать слухи об открытии, я закатил глаза, услышав явно ложную тревогу или уловку, чтобы поднять шумиху. Охота за гравитационными волнами, как исследовательская программа, насчитывающая уже пятое десятилетие своего существования, уже давно стала главным открытием, которое всегда маячило на горизонте. Физики смирились с ожиданием своего гравитационного Годо.

Но человеческая изобретательность и упорство победили. Это одна из тех побед, от которых даже у тех из нас, кто радовался со стороны, пробегали мурашки по коже.

Вот вкратце история.

В ноябре этого года мир отметил столетие величайшего открытия Эйнштейна, общей теории относительности, которая открыла новую парадигму понимания гравитации. Подход Исаака Ньютона правильно предсказывает гравитационное притяжение между любыми двумя объектами, но не дает понимания того, как что-то здесь может протянуться через пустое пространство и притянуть что-то там. Эйнштейн потратил десятилетие, пытаясь определить, как передается гравитация, и в конце концов пришел к выводу, что пространство и время образуют невидимую руку, выполняющую приказы гравитации.

Метафора выбора, заезженная, но вызывающая воспоминания, состоит в том, чтобы думать о пространстве как о батуте. Поместите шар для боулинга в середину батута, заставив его изогнуться, и шарик будет двигаться по изогнутой траектории. Точно так же Эйнштейн утверждал, что вблизи астрономического тела, подобного Солнцу, пространство-время искривляется, что объясняет, почему Земля, как и мрамор, движется по искривленной траектории. К 1919 году астрономические наблюдения подтвердили это замечательное видение и сделали Эйнштейна Эйнштейном.

Эйнштейн продвинул свое историческое открытие дальше. До этого момента он сосредоточился на статических ситуациях: определении фиксированной формы области пространства-времени, возникающей из заданного количества материи. Но затем Эйнштейн обратился к динамическим ситуациям: что произошло бы с тканью пространства-времени, если бы материя двигалась и тряслась? Он понял, что подобно тому, как дети, прыгающие на батуте, генерируют волны на поверхности, которые рябят наружу, материя движется в этом направлении и создает волны в ткани пространства-времени, которые рябят наружу. А поскольку, согласно общей теории относительности, искривленное пространство-время — это гравитация, волна искривленного пространства-времени — это волна гравитации.

Гравитационные волны представляют собой наиболее значительный отход общей теории относительности от ньютоновской гравитации. Гибкое пространство-время, безусловно, представляет собой глубокую переработку гравитации, однако в знакомых контекстах, таких как гравитационное притяжение Солнца или Земли, предсказания Эйнштейна почти не отличаются от предсказаний Ньютона. Однако, поскольку ньютоновская гравитация ничего не говорит о том, как передается гравитация, понятие перемещающихся гравитационных возмущений не имеет места в теории Ньютона.

У самого Эйнштейна были опасения по поводу его предсказания гравитационных волн. Когда вы впервые сталкиваетесь с тонкими уравнениями общей теории относительности, сложно отделить абстрактную математику от измеримой физики. Эйнштейн был первым, кто ввязался в эту борьбу, и были особенности, которые даже он, цинуар относительности, не смог до конца понять. Но к 19В 60-е годы ученые с помощью более совершенных математических методов с несомненностью установили, что гравитационные волны являются отличительной чертой общей теории относительности.

Иллюстрация гравитационных волн

Джон Херси

Как же тогда можно проверить это легендарное предсказание? В 1974 году с помощью радиотелескопа Аресибо Джозеф Тейлор и Рассел Халс открыли двойной пульсар: две вращающиеся по орбите нейтронные звезды, период обращения которых можно было отследить с большой точностью. Согласно общей теории относительности, вращающиеся вокруг звезды создают постоянный марш гравитационных волн, которые истощают энергию, заставляя звезды падать ближе друг к другу и вращаться быстрее. Наблюдения подтвердили это предсказание с точностью до буквы Т, предоставив доказательства, хотя и косвенные, что гравитационные волны реальны. Халс и Тейлор получили 1993 Нобелевская премия.

Это достижение сделало прямое обнаружение гравитационных волн еще более заманчивым. Но задача была непростой. Расчеты показывают, что когда гравитационная волна распространяется в пространстве, все на ее пути будет попеременно растягиваться и сжиматься вдоль осей, перпендикулярных направлению движения волны. Гравитационная волна, направленная прямо к Соединенным Штатам, будет поочередно растягивать и сжимать пространство между Нью-Йорком и Калифорнией, а затем между Техасом и Северной Дакотой. Таким образом, точно отслеживая такие расстояния, мы сможем точно определить прохождение волны.

Проблема заключается в том, что, как рябь в пруду затухает по мере ее распространения, так и гравитационная рябь ослабевает по мере ее распространения от источника. Поскольку крупные космические столкновения обычно происходят очень далеко от нас (к счастью), к тому времени, когда порожденные гравитационные волны достигают Земли, степень растяжения и сжатия, которые они вызывают, ничтожно мала — меньше диаметра атома. Обнаружение таких изменений равносильно измерению расстояния от Земли до ближайшей звезды за пределами Солнечной системы с точностью лучше, чем толщина листа бумаги.

Первая попытка, предпринятая Джозефом Вебером из Мэрилендского университета в 1960-х годах, заключалась в использовании многотонных твердых алюминиевых цилиндров в надежде, что они будут мягко резонировать, как гигантские камертоны, в ответ на проходящую гравитационную волну. К началу 1970-х Вебер добился большого успеха. Он сообщил, что гравитационные волны звонят в его детектор почти ежедневно. Это знаменательное достижение вдохновило других подтвердить утверждения Вебера, но после многих лет попыток никто не смог поймать ни одной волны.

Стойкая вера Вебера в свои результаты, спустя долгое время после того, как накопленные доказательства свидетельствовали об обратном, способствовала появлению точки зрения, которая десятилетиями окрашивала поле. На протяжении многих лет многие ученые, как и Эйнштейн, считали, что даже если гравитационные волны и существуют, они просто слишком слабы, чтобы их можно было обнаружить. Те, кто намеревался их найти, были напрасными, а тех, кто верил заявлениям об обнаружении, обманывали.

К 1970-м годам те немногие, у кого все еще была ошибка гравитационных волн, обратились к более многообещающей схеме обнаружения, в которой лазеры использовались для сравнения длин двух длинных идентичных туннелей, ориентированных на 90 градусов друг к другу. Проходящая гравитационная волна будет растягивать один туннель и сжимать другой, немного изменяя расстояния, пройденные лазерными лучами, выпущенными вдоль каждого из них. Когда два лазерных луча впоследствии рекомбинируются, результирующий рисунок, который формирует свет, чувствителен к мельчайшим различиям в том, как далеко прошел каждый луч. Если мимо пройдет гравитационная волна, даже незначительное возмущение, которое она создаст, оставит за собой измененный лазерный рисунок.

Прекрасная идея. Но близлежащие отбойные молотки, грохот грузовиков, порывы ветра или падающие деревья могли помешать такому эксперименту. При поиске разности длин менее одной миллиардной миллиардной доли метра первостепенной задачей становится возможность защиты прибора от всех возможных воздействий окружающей среды, какими бы незначительными они ни были. С этим, казалось бы, непреодолимым требованием, скептикам предоставили еще больше боеприпасов. Поймать гравитационную волну для Хортона было бы просто детской забавой.

Тем не менее, американские физики Кип Торн и Райнер Вайс, к которым позже присоединился шотландский физик Рональд Древер, мечтали о создании детектора гравитационных волн на основе лазера, и они привели в движение колеса, чтобы воплотить эту мечту в реальность.

В 2002 году, после нескольких десятилетий исследований и разработок и более 250 миллионов долларов инвестиций от Национального научного фонда, в Ливингстоне, штат Луизиана, были развернуты два научно-технических чуда, составляющие LIGO (лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория). и Хэнфорд, штат Вашингтон. Четырехкилометровые эвакуированные туннели в форме гигантской буквы «L» будут содержать лазерный луч примерно в 50 000 раз более мощный, чем обычная лазерная указка. Лазерный свет будет отражаться между самыми гладкими зеркалами в мире, расположенными на противоположных концах каждой руки, ища крошечное несоответствие во времени, которое требуется каждому для завершения путешествия.

Исследователи ждали. И ждал. Но через восемь лет ничего. Разочаровывает, конечно, но, как утверждали исследовательские группы, не удивляет. Расчеты показали, что LIGO едва достигает порога чувствительности, необходимого для обнаружения гравитационных волн. Так в 2010 году LIGO был остановлен для различных модернизаций, на сумму более 200 миллионов долларов, а осенью 2015 года был включен улучшенный LIGO, во много раз более чувствительный. Поразительно, но меньше чем через два дня внезапная дрожь сотрясла детектор в Луизиане, а через семь миллисекунд детектор в Вашингтоне дернулся почти точно так же. Картина тонких вибраций соответствовала тому, что компьютерное моделирование предсказывало для гравитационных волн, которые будут производиться последними судорогами орбитальных черных дыр, которые сталкиваются друг с другом.

Мой внутренний друг, поклявшийся хранить тайну, но готовый дать не очень тонкий намек, сказал мне: «Только представьте, что наша самая смелая мечта сбылась». Но именно этот выигрыш гравитационно-волнового джекпота заставил исследователей задуматься. Это было почти слишком идеально.

Аппарат LIGO зависит от точно спроектированных и идеально чистых зеркал.

Мэтт Хайнце / Калифорнийский технологический институт / Массачусетский технологический институт / Лаборатория LIGO

После нескольких месяцев интенсивных, усердных усилий по тщательному изучению всех других объяснений, какими бы невероятными они ни были, остался только один вывод. Сигнал был реальным. Спустя столетие после того, как Эйнштейн предсказал их существование, более 1000 ученых, работавших над экспериментом LIGO, отметили первое прямое обнаружение гравитационных волн. Они уловили мимолетный шорох гравитационного цунами, разразившегося более миллиарда лет назад, след темного слияния где-то в глубоком южном небе.

Официальное сообщение для прессы от 11 февраля в Вашингтоне, округ Колумбия, было ошеломляющим. В моем учебном заведении, Колумбийском университете, нам пришлось перенести прямую трансляцию заседаний в одну из самых больших площадок в кампусе, и подобные истории разыгрывались в университетах по всему миру. На короткое время гравитационные волны превзошли прогнозы президента.

Волнение было оправдано. История будет оглядываться на это открытие как на один из тех немногих переломных моментов, которые изменят курс науки. С тех пор, как первый человек посмотрел в небо, мы исследовали Вселенную, используя волны света. Телескоп существенно усилил эту способность, а вместе с ним мы открыли великолепие новых космических ландшафтов. В течение 20-го века мы расширили виды световых сигналов, которые мы обнаруживаем — инфракрасные, радио, ультрафиолетовые, гамма и рентгеновские лучи — все формы света, но с длинами волн за пределами диапазона, который мы можем видеть невооруженным глазом. А с появлением этих новых зондов космический ландшафт стал еще богаче.

Гравитационные волны — это космический зонд совершенно другого типа, который может привести к еще более драматичным последствиям. Свет можно заблокировать. Непрозрачный материал, такой как оконная штора, может блокировать видимый свет. Металлическая клетка может блокировать радиоволны. Напротив, гравитация проходит через все практически без изменений.

Итак, используя гравитационные волны в качестве нашего зонда, мы сможем исследовать сферы, недоступные для света, например, хаотическое столкновение пространства-времени при столкновении двух черных дыр или, возможно, дикий грохот самого Большого взрыва, 13,8 миллиарда лет. назад. Наблюдение уже подтвердило идею о том, что черные дыры могут образовывать бинарные пары. Что еще более заманчиво, мы можем найти темный пейзаж, населенный вещами, которые мы даже не можем себе представить.

Поскольку сеть детекторов по всему миру — в Италии, Германии, скоро в Японии и, вероятно, в Индии — объединяет свои данные, и мы надеемся, что в будущем к ним присоединится огромный детектор, работающий в космосе, наша способность исследовать космос займет еще одно время. гигантский скачок вперед. Что совершенно захватывает. Нет ничего более вдохновляющего, чем наша способность в разгар нашей вездесущей земной борьбы смотреть вверх, удивляться и иметь изобретательность и самоотверженность, чтобы видеть немного дальше.

**********

Смотреть, как автор Брайан Грин объясняет гравитационные волны :