Таинственные гравитационные волны, предсказанные ещё Альбертом Эйнштейном, могут быть обнаружены в ближайшие годы, после десятилетий безуспешных поисков. Такой вывод содержится в ряде западных научных публикаций. "Голос России" узнал, что думают по этому поводу российские ученые (АУДИО)
Учёные из Принстонского университета предполагают, что открытие произойдёт уже в будущем году. Их коллеги из Института Альберта Эйнштейна в Германии менее оптимистичны. Их прогнозы - от 3 до 10 лет. На данные работы ссылается журнал New Scientist, выпустивший обзорную статью. В ней также говорится, что отпечаток воздействия волн, вероятно, уже сейчас можно найти в записях радиоизлучений пульсаров.
А что думают по этому поводу российские учёные?
"Голос России" взял интервью у известного астрофизика, профессора МГУ Владимира Липунова, который занимается темой гравитационных волн.
- Что такое гравитационные волны?
- Гравитационные волны были открыты теоретически Эйнштейном, когда он нашёл правильные уравнения общей теории относительности, и они содержали свободно распространяющиеся волны. Проще говоря, гравитационные волны излучаются любым телом неправильной формы, которое вращается или движется ускоренно. Помахав рукой, вы излучаете гравитационную волну, хотя и очень слабую.
Это некая рябь пространства-времени, которая движется со скоростью света. Электромагнитные волны воздействуют на заряды, а гравитационные - на любые массы. Когда проходит такая волна, то расстояние между любыми двумя точками начинает в такт ей периодически меняться. Интересно, что эти волны почти не поглощаются, в отличие от света.
Скажем, свет проходит через Вселенную только от определенного момента её возраста. Возраст Вселенной - 13 миллиардов лет. Спустя 300 тысяч лет после момента образования она стала прозрачной. Свет из более ранних эпох, от ещё не прозрачной Вселенной, уже к нам не доходит. А гравитационные волны могут дойти. Это даст возможность физикам наблюдать даже сам акт рождения Вселенной.
- Проще говоря, это волны, которые излучаются, когда одно тело вращается вокруг другого?
- В частности, да. И не только. Важно, чтобы тело было несимметрично, именно неправильной формы. Идеальным излучателем являются двойные звёзды или вообще двойные объекты. Самый идеальный излучатель - двойные чёрные дыры.
- Поясните слушателям, почему же тогда уже несколько десятилетий эти волны так и не могут обнаружить?
- Если речь идёт о прямом детектировании гравитационных волн, то этого мы до сих пор не сделали. Косвенное детектирование было сделано ещё лет 20 назад, когда наблюдали радиопульсары, и было видно, что система из двух нейтронных звёзд теряет энергию точно по уравнению Эйнштейна. Почему не получены прямые доказательства? Потому что взаимодействие этих волн с веществом очень слабое.
- Тем не менее есть доказательство косвенное - когда расстояние между парой быстро вращающихся звёзд уменьшается?
- Да. Известен двойной радиопульсар. Нобелевская премия выдана за его измерения, косвенно подтвердившие факт гравитационных волн. Но все ждут именно прямого детектирования. Были построены огромные гравитационно-волновые антенны в Америке и Европе. Но чтобы поймать волну из космоса, надо измерить расстояние меньше размера ядра атома. Это очень сложная задача. Поэтому подобные проекты пока не привели к успеху.
- Поясните, что предлагают специалисты Принстонского университета. Каким образом они надеются обнаружить эти волны?
- Мы говорили о радиопульсарах. Их импульсы настолько стабильны, что по точности периода превосходят все наземные часы. Идея в том, что вы принимаете импульсы радиоизлучения пульсара и измеряете период. Если в том же направлении идёт гравитационная волна, то период пульсара начнёт предсказуемо меняться. Самые мощные гравитационные волны во Вселенной излучаются при столкновении сверхмассивных чёрных дыр с массой в миллиард масс Солнца.
Мы думали, что галактики с такими сверхмассивными чёрными дырами сталкиваются не так часто. В статье, на которую ссылается New Scientist, вероятность таких событий во Вселенной повышается в 6 раз. Это придаёт оптимизм: значит, в 6 раз больше вероятность увидеть и отпечаток гравитационной волны, следя за радиопульсаром. У меня есть критическое замечание. Это опять будет косвенное детектирование гравитационных волн. Всё-таки важен метод прямого детектирования. Надеюсь, после модернизации наземных детекторов мы его получим.
- Считаете ли вы, что наземные детекторы по-прежнему нужны?
- Конечно. Одно время казалось, что мы вскоре обнаружим волны, но оказалось, что не всё так просто. Я уверен, что когда второе поколение этих приборов войдёт в строй, мы сделаем замечательное открытие, возможно, даже двойное. Если мы примем гравитационную волну от двух чёрных дыр, мы одновременно докажем существование и волн, и чёрных дыр в природе. Двойная Нобелевская премия может быть.
- По вашим прогнозам, когда произойдёт прямое детектирование волн?
- Мы все надеялись, что это произойдёт в начале XXI века. Но возникли большие трудности, сигнал заглушали шумы. Надеюсь, к 2020 году всё получится. 5-7 лет ещё понадобится.
- Эти волны органично впишутся в единую теорию поля, которая пока не создана?
- Эти волны - классическая теория относительности. Они только подтвердят правильность теории Эйнштейна.
Послушать
