Учените са близо до разрешаването на мистерията на гравитационните вълни

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 03:48

В съвременната физика гравитацията е една от основните мистерии. Едва сме се научили как да измерваме проявите му под формата на гравитация. Но какво е гравитацията, откъде идва, как се предава - съвременната наука все още не е в състояние да отговори еднозначно.

Факт е, че гравитацията е едно от четирите основни взаимодействия - форми на пренос на енергия - и в същото време най-слабото от всички. Но основният проблем се крие другаде.

Известно е, че трите най-добре проучени взаимодействия се транспортират от частици. И ако за други видове взаимодействия тези частици са известни и съществуването им е потвърдено експериментално (пряко или косвено, макар и с големи предположения), тогава за гравитацията всичко е много по-сложно.

В момента не е възможно да се потвърди самия факт за наличието не само на така наречения гравитон (теоретична частица, отговорна в някои концепции на физиката за предаването на гравитацията и създаването на гравитационни полета), но и такива следи от гравитация, които биха позволили да се определи естеството на неговото предаване (или, да кажем, транспортиране в пространство-времето).

Според същата теория, която предполага наличието на гравитони, се оказва, че гравитацията трябва да се предава под формата на насочени квантувани (тоест състоящи се от частици или „подобни на частици“- енергийни пакети с определена стойност) вълни - гравитационни радиация. Тя трябва да се прояви под формата на колосални вълни, излъчвани от всякакви големи космически обекти и събития - черни дупки и галактически купове, при раждането на свръхнови. Те обаче все още не са открити.

А на 11 януари 2016 г. космологът от университета в Аризона Лорънс Краус написа в своя Twitter: „Подозренията ми за откриването на LIGO бяха потвърдени от независими източници. Поддържате връзка! Гравитационните вълни могат да бъдат открити!"

Обсерваторията за гравитационни вълни LIGO е един от най-важните обекти за изучаване на гравитацията и търсене на гравитационни вълни. Станциите LIGO използват усъвършенствани лазерни интерферометри за откриване на гравитационни вълни. Въпреки че още през септември 2015 г. Краус намекна, че на детектора LIGO са открити признаци на неуловими гравитационни вълни, няма официално потвърждение за това. Малко преди това комплексът е модернизиран и там е стартиран експериментът Advanced LIGO, който може да доведе до откриване на гравитационни вълни.

Междувременно нямаше официални изявления от обсерваториите (те се очакват поне през февруари), така че експертите смятат, че е твърде рано да се радваме и да разпространяваме слухове за необичайно важно откритие. Освен това предишните заключения, получени в рамките на експеримента BICEP2, се оказаха погрешни: сигналът всъщност беше причинен не от гравитационни вълни, а от прах.

Защо е необходимо и защо е толкова важно? Всяка теория е началото на практиката. Без квантовата физика нямаше да има GPS, сателитни комуникации, съвременни транзистори и квантови компютри (и оптични комуникационни линии също). Една работеща, пълна теория, описваща гравитацията, би могла да позволи по-подробно изследване на Вселената, нейните закони, движенията на обекти, черни дупки, тъмна енергия и тъмна материя. И е напълно възможно да се създадат принципно нови видове движение в пространството (или дори във времето). Дотогава не са ни достъпни нито квантови скокове, нито дупки на червеи, нито свръхсветлинни скорости.