Отсутствие сигнала о гравитационных волнах расширяет пределы познаваемой Вселенной

15 Апреля 2015 в 12:05, Илья Хель 7 123 просмотра 26

Гравитационные волны

Представьте себе инструмент, который может измерять движения в миллиард раз меньше атома, который живет миллионную долю секунды. Holometer от Fermilab — в настоящее время единственная машина, способная проводить настолько точные измерения пространства и времени, и собранные за последнее время данные улучшили пределы для теорией об экзотических объектах юной Вселенной. Непонятно? Сейчас разберемся.

Наша Вселенная настолько же таинственна, насколько и огромна. Согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна, все, что ускоряется, создает гравитационные волны — возмущения в ткани пространства-времени, которые движутся со скоростью света и распространяются бесконечно в пространстве. Ученые пытаются замерить все эти возможные источники вплоть до начала Вселенной.

Эксперимент Holometer, проводимый кафедрой энергетики лаборатории Ферми, чувствителен к гравитационным волнам на частотах в диапазоне миллиона циклов в секунду. Таким образом, он обращается к спектру, который не покрывают такие эксперименты, как LIGO, ищущие более низкочастотные волны для обнаружения массивных космических событий — столкновений черных дыр и слияний нейтронных звезд.

«Это огромный прогресс в чувствительности по сравнению с тем, что было проделано до этого», — говорит Крейг Хоган, директор Центра астрофизики частиц в лаборатории Ферми.

Уникальная чувствительность позволяет Holometer искать экзотические источники, которые не могут быть найдены как-то еще. Сюда входят крошечные черные дыры и космические струны, два возможных феномена ранней Вселенной, которые могут производить высокочастотные гравитационные волны. Крошечные черные дыры могут быть меньше метра в диаметре и вращаться друг вокруг друга миллион раз в секунду; космические струны — это петли в пространстве-времени, которые вибрируют на скорости света.

Holometer состоит из двух интерферометров Майкельсона, которые разбивают лазерный луч по двум 40-метровым рукам. Лучи отражаются от зеркал на концах рук и возвращаются, чтобы воссоединиться. Проходящие гравитационные волны изменяют длины путей, по которым проходят пучки лучей, вызывая флуктуации в яркости света лазера, которые регистрируют физики.

Команда Holometer провела пять лет, создавая аппарат и минимизируя источники шума в процессе подготовки к эксперименту. Теперь Holometer непрерывно принимает данные, и по данным, собранным за час, физики смогли подтвердить, что нет никаких высокочастотных волн в искомом диапазоне.

Отсутствие сигнала предоставляет ценную информацию о нашей Вселенной. Хотя этот результат не доказывает существование экзотических объектов, он прячет область Вселенной, где их можно было бы обнаружить.

«Это означает, что если первичные космические струны или крошечные бинарные черные дыры существуют, они должны быть намного дальше, — говорит Хоган. — Накладывает ограничение на то, сколько всего этого может быть там».

Обнаружение высокочастотных гравитационных волн — вторичная цель Holometer. Его основная цель заключается в определении того, действует ли наша Вселенная как двумерная голограмма, в которой информация закодирована в двумерных битах в масштабах Планка, длиной в десять триллионов триллионов раз меньше атома. Это исследование все еще продолжается.

«Мне приятно внести что-то новое в науку, — говорит исследователь Holometer Бобби Ланца. — Это часть постепенного уничтожения всей картины Вселенной».

Отсутствие сигнала о гравитационных волнах расширяет пределы познаваемой Вселенной

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

26 комментариев

  1. Bugagashek

    На человечекий перевод будет?

  2. petruchio

    Знаете что удивительно?? Пока никто ни хочет комментировать достаточно сложные научные аспекты....куда-то пропали наши амбициознве и адиозные перцы HOMEVU и CONSTANTIN?? Да...говорить что либо по существу напраяжения хоть какой части своих 13 летних извилин ни так просто, как разводить всех на 500 комментов в теме!

    • Zharik

      Может, их забанили? :)

      • homevu

        Все надеются на это! (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • petruchio

          А вот он и чёртик ХОМЯЧий, как из табакерки! Небось медовый обряд прошел и можно идти на комментовскую войну...щас 1000 сообщений сделает! А за это он от Сережки получит всё что "на кону" или у коня...

          • homevu

            Веселите нас - по вам уже сериал снимают и полнометражный фильм...
            "Пролетая над гнездом Петрушки" и "обида в интернете"!
            Если они будут коммерчески успешными, то у них уже готов сценарий для "PETRUSHKА to DERMUSHKA" или "From PETRUSHKI to DERMUSHKU" - как тебе больше нравиться! (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  3. petruchio

    А если по существу, то если рассматривать не только ОТО, но и полевые варианты теорий тяготения, то вслучае, если гравитационные волны существуют в каком либо виде (волны пространства или волны гравполя), именно его высокочастотная составляющая, то ни факт что лучшем способом их детектировать являются электромагнитные волны, то есть свет! Свет лазера имеет также свою частоту и если частота гравитационных волн будет значительно больше частоты электромагнитных волн лазера, то смещения интерференционной картины не будет.... Таки образом, данный способ вызывает сомнения в своей достоверности.

    • trukhin

      Думаю, за отклонение лазеров отвечают "материальные" зеркала, вполне реагирующие на гравитацию. Возможно, они их подвесили на электромагнитах.

      Перевод статьи опять хромает, но намного лучше, чем обычно. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • Earl

        Грубо говоря так и есть. Слабые колебания под воздействием гравитационных волн должны совершать именно зеркала. Подвешены они скорее всего на нити из плавленного кварца.

    • vinstlow

      Остается только подождать, как они будут интерпретировать отсуствие интерференции.

    • Earl

      Дык все сразу не проверишь, проверяют пока согласно ОТО. Опыт строится на идеи, что взаимодействия должны быть как с лучом лазера, так и с зеркалами. В любом случае отрицательный результат - тоже результат. Вдобавок уже разрабатываются детекторы 3-его поколения.

  4. Lazer

    Знали бы вы, как долго ждали запуск этого аппарата приверженцы теории Матрицы)))

  5. petruchio

    При поиске высокочастотных гравитационных волн, мне кажется, необходимо использовать детекторы связанные с эффектом Аронова-Бома, когда гравитационная волна осуществляет деформацию векторного потенциала и который в свою очередь связан с волновой функцией пробной заряженной частицы. И изменения фазы волновой функции, возможно и детектировать в различных явлениях.

  6. Bugagashek

    А где графен?

  7. petruchio

    Графен в Великорбритании и из него магниево-графеновые аккумуляторы делают суперские!

  8. Markab

    Почему ОТО-до сих пор Т .Ведь так настойчиво вбивают её в голову ,что мне кажется-это закон,а не Т(теория).

  9. petruchio

    Ну как правило на практике применяют ту теорию, которая наиболее адекватно описывает уже известные факты... Ну как бы такая логически-мыслительная экстраполяция! Ну типа метода математической индукции....

  10. X-FAIL

    умеют ученые пудрить мозги, слов умных много ,а толку мало, все равно не докапаются до первооснов материи а крови попортят юным натуралистам достаточно

  11. petruchio

    Умные слова - это все относительно интеллекта тех людей, которые принимают участие в попытке понимать ту или иную проблему с разной возможностью проникнуть в глубину вопроса. А можно и на русском народном - блатном-хороводном или вообще по фени тему раскрывать, наверно даже как то будет "весело и по гоблински"...;-)

    • X-FAIL

      мне бы на русском народном---я философ по натуре, а то бозон хигса, бозон хигса... Со своей частицо-шариковой теорией вы далеко не уедете, как пить дать

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.