Гравитационные волны: что они расскажут о первых минутах Вселенной?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Вселенная изобилует различными видами электромагнитного излучения, которые являются носителями информации о космических процессах. Астрономы применяют специализированные детекторы для регистрации этих сигналов и анализа их характеристик. Однако существует один вид излучения, который остается недоступным для наблюдения — это гравитационные волны.

Первичные гравитационные волны
Автор: Неизвестен Источник: www.universetoday.com

Гравитационные волны — это флуктуации метрики пространства-времени, которые генерируются при ускоренном движении массивных объектов. Они распространяются со скоростью света и вносят искажения в геометрию пространства. Экзистенция гравитационных волн была предсказана Эйнштейном в 1916 году в рамках общей теории относительности, но экспериментальное подтверждение их было получено только в 2015 году, когда ученым удалось зарегистрировать гравитационные волны от слияния двух черных дыр на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет. С тех пор было обнаружено еще более сотни таких событий, которые подтвердили теорию Эйнштейна.

Обсерватория LIGO, впервые обнаружившая гравитационные волны
Автор: неизвестен Источник: www.universetoday.com

Какова ценность гравитационных волн для астрономии? В чем состоит их превосходство над другими видами излучения? Оказывается, что гравитационные волны могут нести в себе информацию о том, что происходило в самом начале Вселенной, когда она была еще юной и горячей. В то время Вселенная была настолько плотной, что никакой свет не мог из нее выйти. Это означает, что мы не можем наблюдать ничего раньше, чем 380 000 лет после Большого взрыва. Это время называется эпохой рекомбинации, когда электроны и протоны объединились в атомы водорода, а Вселенная стала прозрачной для света.

Но гравитационные волны не зависят от того, насколько прозрачна Вселенная. Они могут проникать сквозь любые препятствия и достигать нас из самых глубин космоса. Поэтому они могут нести в себе информацию о том, что происходило до эпохи рекомбинации, а может быть, и до Большого взрыва. Это может помочь нам понять, как возникла и эволюционировала Вселенная, и какие законы физики действовали в те далекие времена.

Но как мы можем обнаружить гравитационные волны из ранней Вселенной? Для этого нужны очень чувствительные и точные инструменты, которые могут измерять микроскопические изменения в пространстве. Существуют разные методы для этого, например, интерферометрия, астрометрия и массивы пульсаров. Все они основаны на том, что гравитационные волны вызывают небольшие сдвиги в положении или времени излучения разных объектов. Например, интерферометр состоит из двух или более лазеров, которые направлены на зеркала на большом расстоянии друг от друга. Если гравитационная волна проходит через систему, она изменяет длину пути лазеров, и это можно заметить по интерференции света. Астрометрия же измеряет малые изменения в угловом положении звезд или галактик на небе, которые также могут быть вызваны гравитационными волнами. А массивы пульсаров используют регулярные импульсы от быстро вращающихся нейтронных звезд, которые могут служить как космические часы. Если гравитационная волна проходит между Землей и пульсаром, она может нарушить синхронность этих часов, и это можно обнаружить по задержке или ускорению импульсов.

Гравитационные волны — это новое окно в Вселенную, которое может раскрыть нам ее самые секретные и удивительные аспекты. Они могут помочь нам понять, как возникла материя, как образовались первые звезды и галактики, как работают экстремальные объекты, такие как черные дыры и нейтронные звезды, и какие силы управляют нашим миром. Они могут также проверить, насколько верна Стандартная модель физики, которая объясняет поведение четырех фундаментальных сил: сильной, слабой, электромагнитной и гравитационной. Может быть, гравитационные волны покажут нам, что есть еще что-то за пределами этой модели, что-то необычное и неожиданное. Гравитационные волны — это ключ к разгадке тайн Вселенной.

2 комментария

Добавить комментарий

1
О, в Ligo закончились деньги. Начали лоббировать своей чушью конгресс США для получения гранта
c
В то время Вселенная была настолько плотной, что никакой свет не мог из нее выйти. Это означает, что мы не можем наблюдать ничего раньше, чем 380 000 лет после Большого взрыва.

А через 380 тысяч лет свет, наконец, из Вселенной вышел, да? По всей видимости, авторы псевдонаучных блогов просто копируют подобную чушь друг у друга, даже не читая, что они копируют. «Экзистенцию» Эйнштейн предсказал, рука-лицо…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

5 настроек роутера, которые делают домашнюю сеть стабильнее и безопаснее, от WPA3 до SQM

Роутер часто работает с теми параметрами, которые были выбраны во время первичной настройки. На мощных устройствах с продуманной системой или устройствах на костюмных прошивках как OpenWRT это...

Маленький, яркий и многофункциональный. Обзор фонарика Sofirn SE1

Sofirn SE1 — это маленький, лёгкий, многофункциональный, но при этом очень яркий EDC‑фонарик. Зачастую фонари такого плана по факту оказываются бесполезными в повседневной жизни и в...

Что такое турецкий суджук: почему это не обычная колбаса и что смотреть на упаковке

Думаю, многие, кто бывал в Турции, хотя бы раз видели суджук. С виду он похож на краковскую или полукопчёную колбасу: плотный, красноватый, иногда кольцом или батоном. Но это только внешне. На...

✦ ИИ  Оптический обман и водяная пуля: как рыба-брызгун целится сквозь границу воды и воздуха

Биологический организм, пытающийся сбить насекомое с ветки на расстоянии полутора-двух метров над водой, сталкивается с двумя серьезными физическими вызовами. Во-первых, из-за разницы в...

✦ ИИ  Почему у горбуши появляется горб: гормоны, поведение, цена за это

Перед нерестом самцы тихоокеанского лосося проходят через радикальную и необратимую трансформацию тела. В этой статье мы подробно разберем, зачем горбуше горб, какие биомеханические функции он...