«Наука Рё жизнь» − старейший Рё самый известный научно-популярный журнал Р РѕСЃСЃРёРё.
Прочее / Журналы, газеты 18+В списке наиболее важных и интересных проблем современной физики и астрофизики, составленном академиком
Идея существования гравитационных волн восходит к работам Эйнштейна, точнее, к созданной им к 1916 году общей теории относительности (ОТО) — теории пространства и времени, объединившей эти два понятия. Общая теория относительности, по существу, — это теория гравитации, устанавливающая связь тяготения с геометрией пространства — времени. Геометрические свойства четырехмерного пространства — времени, как и обычного трехмерного пространства, целиком определяются находящейся в пространстве материей, которая создает гравитационное поле. Влияние гравитации на геометрию проявляется в том, что она искривляет пространство— время. Мы не можем представить себе это наглядно (как в случае двухмерного «пространства», скажем, листа бумаги, который легко представить себе и плоским и изогнутым), но можем описать математически.
Эйнштейн показал, что в поле тяготения пространство — время обладает кривизной. Слабой кривизне соответствует обычная ньютоновская гравитация, управляющая Солнечной системой. Но в мощных гравитационных полях, создаваемых массивными космическими объектами, пространство — время искривлено очень сильно. А если такой объект совершает колебательное или вращательное движение, кривизна меняется. Распространение этих изменений (возмущений) в пространстве рождает «волны кривизны», которые и получили название гравитационных волн (см. «Наука и жизнь» № 11, 1969 г.; № 1, 1972 г.; № 8, 1989 г.). И подобно тому, как электромагнитная волна с квантово-механической точки зрения представляет собой поток фотонов, квантование волны гравитационной приводит к понятию гравитона — частицы с нулевой массой покоя.
Излучение колеблющимися массами гравитационных волн очень напоминает излучение электромагнитных волн колеблющимися электрическими зарядами. Согласно ОТО, гравитационные волны имеют такую же скорость, как электромагнитные волны, и тоже переносят энергию. Они вызывают движение (смещение) тел, встречающихся на их пути, но ожидаемый эффект настолько мал, что до сих пор не обнаружен. Еще в 1916 году Эйнштейн вычислил мощность гравитационного излучения вращающегося стержня длиной 1 метр. Если даже раскрутить его до такой скорости, что центробежная сила достигнет предела прочности материала на разрыв, мощность излучения окажется равной всего-навсего 10-37 Вт, что зарегистрировать невозможно.
Это делает совершенно нереальным обнаружение гравитационных волн от каких-либо «земных» источников — нужны гигантские массы и столь огромные мощности для приведения их в движение, что эта задача технически невыполнима.
Ситуация становится более благоприятной, если в качестве источников гравитационных волн использовать космические объекты, в которых необходимые требования — колоссальные массы и огромные скорости вращения — обеспечены, так сказать, самой природой. Из них наиболее подходят двойные звезды, вращающиеся вокруг общего центра масс, и пульсары — вращающиеся нейтронные звезды. Энергия гравитационного излучения этих источников огромна. Но и здесь, к сожалению, нет оснований для слишком оптимистических надежд, ибо эти источники находятся на громадных расстояниях от Земли (десятки световых лет), и к нам приходит ничтожная часть их гравитационного излучения.
Например, мощность гравитационного излучения двойной звезды йота Волопаса, находящейся на расстоянии 40 световых лет от Земли и состоящей из двух звезд массами 1,35 и 0,68 массы Солнца, согласно расчетам, составляет 2∙1023 Вт. Земли же достигает поток излучения плотностью 10-17 Вт/см2, а от всех двойных звезд нашей Галактики приходит не намного больше — 10-14 Вт/см2 гравитационной энергии. Частота этого излучения лежит в диапазоне нескольких десятков герц.
Другой пример — излучение знаменитого пульсара PSR 0531 в Крабовидной туманности. Если даже предположить, что он излучает гравитационные волны мощностью порядка 1031 Вт (оценка, как полагают, явно завышенная), то и тогда плотность потока на Земле из-за гигантского расстояния до источника (5500 световых лет) составила бы всего 3∙10-14 Вт/см2. Чувствительность же гравитационных детекторов до сих пор ограничивается величиной 10-1—10-3 Вт/см2, т. е. по крайней мере на 11 порядков меньше, чем нужно.
Глеб Анатольевич Елисеев , Журнал «Если» , Игорь Владимирович Огай , Даниил Измайловский , Евгений Викторович Харитонов , Дмитрий Львович Караваев , Сергей Валентинович Кудрявцев , Алексей Александрович Калугин , Игорь Витальевич Чёрный , Александр Владимирович Тюрин , Борис Антонович Руденко , Виктор Алексеевич Мясников , Песах Амнуэль , Владимир Дмитриевич Михайлов , Дмитрий Михайлович Володихин , Далия Мейеровна Трускиновская
Прочее / Журналы, газетыДжо Холдеман , Владимир Гаков , Журнал «Если» , Олег Вячеславович Овчинников , Андрей Тимофеевич Синицын , Дмитрий Львович Караваев , Сергей Валентинович Кудрявцев , Дэвид Лэнгфорд , Филип Киндред Дик , Роберт Хейсти , Эдуард Геворкян , Виталий Маркович Каплан , Песах Амнуэль , Грегори Бенфорд
Прочее / Журналы, газетыВладимир Гаков , Журнал «Если» , Стивен Л. Барнс , Дмитрий Львович Караваев , Марина и Сергей Дяченко , Тимофей Озеров , Спиридон Назарин , Майкл Фрэнсис Флинн , Грей Роллинс , Эдмунд Купер , Мэтью Джарп , Нил Гейман , Сергей Питиримов , Мария Семеновна Галина , Эдгар У. Джордан , Олег Игоревич Дивов , Анкл Ривер , Дмитрий Михайлович Володихин
Прочее / Журналы, газетыВладимир Гаков , Маргарет Сент-Клер , Журнал «Если» , Андрей Тимофеевич Синицын , Фриц Ройтер Лейбер , Лев Рэмович Вершинин , Ким Ньюман , Эдуард Геворкян , Аллен Стил , Песах Амнуэль , Майкл Суэнвик , Кир Булычев , Александр Шалганов , Розмари Эдхилл , Евгений Юрьевич Лукин , Сергей Лукьяненко , Владимир Иванович Борисов
Прочее / Журналы, газеты