Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Большой взрыв

Может ли теория Большого взрыва быть ошибкой?

27.06.2020 18:03:56 | Автор: admin

Теория Большого взрыва свидетельствует о том, что у Вселенной было начало

Первое, о чем необходимо помнить рассуждая о теории Большого взрыва, является принятие того факта, что это очень сложная для понимания концепция. Мы представляем себе начало всего как мощный взрыв, который произошел из одной точки. Однако космологи подразумевают под этим событием нечто иное. Большой Взрыв это взрыв пространства, а не взрыв в космосе. У взрыва нет ни центра, ни края. Ученые полагают, что за пределами Большого Взрыва не было места, поэтому Вселенная ни во что не расширялась. Скорее, расширялось пространство повсюду. Вот почему кажется, что галактики удаляются от нас во всех направлениях. Любой наблюдатель, где бы он ни находился, увидел бы то же самое. Но как Вселенная могла образоваться в результате взрыва в одной точке пространства? Некоторые исследователи полагают, что ответ на этот вопрос звучит следующим образом никак.

Вселенная из ничего

Если подумать о Большом Взрыве как о метафоре человеческой психологии, то в каком-то смысле можно счесть себя центром Вселенной, поскольку именно так она выглядит для всех наблюдателей. Однако в более глубоком смысле никто не находится в центре, так как экспансия повсюду, а все мы находимся в одной и той же ситуации. Важно понимать, что Большой взрыв это описание того, как возникла Вселенная, а не объяснение почему она возникла. Теория Большого взрыва не предполагает ничего о том, было ли что-то до взрыва и что послужило причиной его возникновения.

Как пишет издание Discover, для современных космологов Большой Взрыв это модель, описывающая, как Вселенная расширялась из чрезвычайно горячего, плотного раннего состояния в реальность, которую мы видим сегодня. Доказательства такой интерпретации просто ошеломляют. За последние 50 лет наши знания о Вселенной чрезвычайно возросли.

Хотите узнать еще больше интересных теорий о возникновении нашей Вселенной? Подписывайтесь на наш канал в Google News!

Фоновое микроволновое космическое излучение прямое доказательство Большого Взрыва

Самое известное доказательство Большого Взрыва исходит из «красного смещения» наблюдаемого распространения света от далеких галактик, но это едва ли единственное доказательство. Спектр и распределение космического микроволнового фона точно соответствуют последствиям Большого Взрыва; эволюция галактик свидетельствует о конечном возрасте Вселенной, а возраст наблюдаемых звезд точно совпадает с возрастом Вселенной; крупномасштабное распределение галактик показывает тонкие космические нити, а наблюдаемое количество водорода, гелия, дейтерия и лития во Вселенной точно соответствует моделям ядерных реакций. Но может ли вся эта система интерпретации Большого Взрыва быть неправильной?

Возможно ли немыслимое?

Одним из последних серьезных противников теории Большого Взрыва был ныне покойный космолог Джеффри Бербидж, который в начале своей карьеры отстаивал космологию стационарных состояний и не захотел отказаться от своей любимой теории даже после того, как ее опровергли. Позже он придумал сложную модель осциллирующей Вселенной, которая эффективно включает в себя множество маленьких больших взрывов. Так что на самом деле Бербидж принял теорию Большого взрыва, просто не сказал об этом.

Как думаете, что такое Большой взрыв и узнаем ли мы это когда-нибудь? Поделитесь ответом в комментариях а также с участниками нашего Telegram-чата.

Следующей идеей, отрицающей главенствующую космологическую теорию, является плазменно-космологическая модель Эрика Лернера, физика плазмы, который создал культ, следуя собственной точке зрения о том, что Большого Взрыва никогда не было. Неудивительно, что его модель совершенно не согласуется с данными наблюдений. Таким образом, является очевидным один-единственный факт: наше понимание Большого взрыва является неполным.

Вселенная непостижима для человеческого разума, но мы оставляем попыток

Широко распространенной теорий о том, что произошло в течение первой доли секунды во время Большого взрыва является теория космической инфляции, но она не доказана. Нынешний спор о скорости космического расширения может быть отражением нашего невежества относительно той ранней эпохи. Почему и как произошел Большой Взрыв сплошная загадка. Все мы слышали рассуждения космологов о «мультивселенной», или об идее Вселенной с множеством начал, или о столкновении двух реальностей, создавших нашу Вселенную. Истина заключается в том, что никто не знает, какая из этих идей верна, если вообще верна. Но у них есть кое-что общее все они принимают доказательства того, что наша нынешняя Вселенная возникла из интенсивно горячего, плотного раннего состояния то есть все они принимают за отправную точку Большой взрыв.

Вам будет интересно: Может ли Вселенная осознанно имитировать собственное существование?

Но существовало ли время до Большого Взрыва? Будет ли Вселенная расширяться вечно? Будет ли еще один Большой взрыв? Является ли Вселенная конечной или бесконечной? Существуют ли другие вселенные? Все эти волнующие, открытые вопросы еще долго останутся без ответа. Нам еще многое предстоит узнать о нашем месте в великом замысле природы. Но мы можем быть совершенно уверены, что, куда бы ни привели нас будущие теории и открытия, Большой Взрыв будет частью общей картины.

Подробнее..

Как старые телевизоры доказывают теорию Большого взрыва?

10.09.2020 00:18:08 | Автор: admin

Старые телевизоры, как это не удивительно, доказывают теорию Большого взрыва

В век высоких технологий мы не особо задумываемся о старой бытовой технике. И уж тем более о старых, огромных телевизорах. Их место теперь занимают плоские черные прямоугольники с жидкокристаллическими экранами. Но что, если мы недооцениваем старое поколение телевизоров? Ведь они оснащены антеннами для приема широковещательных сигналов, что, безусловно, чрезвычайно архаично по современным стандартам. Тем не менее, эти антенны в некотором смысле являются весьма специфическим типом радиотелескопа и могут быть использованы учеными, чтобы… обнаружить Большой Взрыв. На протяжении бесчисленных поколений философы, теологи и поэты размышляли о нашем космическом происхождении, выдвигая самые разнообразные гипотезы. Все изменилось в XX веке, когда теоретические, экспериментальные и наблюдательные открытия в физике и астрономии, наконец, вывели эти вопросы в область проверяемой науки.

Как родилась Вселенная?

Сегодня ученым известно, что сочетание космического расширения, первобытного изобилия легких элементов, крупномасштабной структуры Вселенной и космического микроволнового фона объединилось, чтобы положить начало Большому Взрыву. Хотя космический микроволновый фон (реликтовое излучение) был обнаружен только в середине 1960-х годов, внимательный наблюдатель мог бы обнаружить его в самых неожиданных местах: например, в старом телевизоре.

Реликтовое излучение - это космическое микроволновое фоновое излучение, возникшее в ранней Вселенной вскоре после Большого взрыва

Тот факт, что галактики на разных расстояниях проявляют разные свойства, был первой подсказкой для исследователей, которая и привела их к идее Большого Взрыва. Однако наиболее важные доказательства, подтверждающие это эпохальное событие, появились только в середине 1960-х годов.

Чтобы понять, как все устроено, необходимо понять, что такое реликтовое излучение (космическое фоновое микроволновое излучение). Сегодня, первым что бросается в глаза во воемя изучения Вселенной, являются галактики, а точнее их несметное количество: ученым видно приблизительно 2 триллиона. И это согласно лучшим современным оценкам. Галактики в непосредственной близости к Млечному Пути очень похожи между собой: их заполняют звезды, похожие на звезды в нашей собственной галактике. Но что на счет законов физики?

Старый телевизор вполне может пригодиться

Логично предположить, что законы физики в других галактиках такие же как в нашей. Их звезды также должны состоять из протонов, нейтронов и электронов, а их атомы подчинялись бы тем же квантовым законам, что и атомы в Млечном Пути. Однако есть небольшая разница в освещении, которое мы получаем. Вместо тех же атомных спектральных линий, которые мы находим здесь, дома, свет от звезд в других галактиках показывает смещенные атомные переходы.

Каждый элемент во Вселенной имеет свой собственный уникальный набор атомных переходов, которые соответствует определенному набору спектральных линий. Мы можем наблюдать эти линии в галактиках, отличных от нашей собственной, но хотя картина та же самая, линии, которые мы наблюдаем, систематически смещены относительно линий, которые мы создаем с атомами на Земле. Эти сдвиги уникальны для каждой конкретной галактики, но все они следуют определенной схеме: чем дальше находится галактика (в среднем), тем больше смещение ее спектральных линий в сторону красной части спектра. Чем дальше мы смотрим, тем больше сдвигов мы видим.

Еще больше по теме: Что ученым известно о возрасте и расширении Вселенной?

Спектральные линии

Спектральные линии возникают, когда световые волны определенных цветов поглощаются. Как пишет Forbes, свет может быть смещен, потому что эти галактики быстро отдалялись от Большого взрыва. Первоначальные наблюдения Хаббла за расширением Вселенной в 1929 году последовали впоследствии… [ + ] более подробные, но и неопределенные наблюдения. График Хаббла ясно показывает соотношение красного смещения и расстояния с превосходящими данными по сравнению с его предшественниками и конкурентами; современные эквиваленты идут гораздо дальше. Заметим, что особые скорости всегда присутствуют, даже на больших расстояниях, но что общая тенденция, связывающая расстояние с красным смещением, является доминирующим эффектом.

Теория Большого взрыва основная космологическая модель Вселенной

Этот последний пункт оказался в полном согласии с нашими наблюдениями и помог нам понять, что с течением времени расширяется сама ткань пространства. Причина, по которой свет становится краснее, чем дальше мы смотрим, заключается в том, что Вселенная расширяется с течением времени, и свет внутри этой вселенной получает свою длину волны, растянутую расширением. Чем дольше свет путешествовал, тем больше красное смещение из-за расширения. Когда мы движемся вперед во времени, излучаемый свет смещается к большим длинам волн, которые имеют более низкие температуры и меньшие энергии. Но это означает, что если мы посмотрим на Вселенную противоположным образом представив ее такой, какой она была в далеком прошлом, — мы увидим свет с меньшими длинами волн, с более высокими температурами и большими энергиями. Чем дальше вы экстраполируете, тем горячее и энергичнее должно быть это излучение.

Еще больше увлекательных статей о нашей удивительной Веленной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте

По мере того как ткань Вселенной расширяется, длины волн любого присутствующего излучения будут растягиваться. Это верно как для гравитационных волн, так и для электромагнитных волн; любая форма излучения имеет свою длину волны растянутой (и теряет энергию) по мере расширения Вселенной. По мере того как мы углубляемся в прошлое, излучение должно появляться с более короткими длинами волн, большими энергиями и более высокими температурами.

Хотя это был захватывающий теоретический скачок, ученые (начиная с Джорджа Гамова в 1940-х годах) начали экстраполировать это свойство все дальше и дальше, пока не был достигнут критический порог в несколько тысяч Кельвинов. В этот момент, как следовало из рассуждений, присутствующее излучение будет достаточно энергичным, чтобы некоторые из отдельных фотонов могли ионизировать нейтральные атомы водорода: строительный блок звезд и первичное содержимое нашей Вселенной.

Смотреть на звезды сегодня можно сидя на диване

Когда вы переходите из вселенной, которая была выше этого температурного порога, в ту, которая была ниже его, Вселенная переходит из состояния, которое было заполнено ионизированными ядрами и электронами, в состояние, заполненное нейтральными атомами. Когда материя ионизирована, она рассеивается от излучения; когда материя нейтральна, излучение проходит прямо через эти атомы. Этот переход знаменует собой критический момент в прошлом нашей Вселенной.

Это интересно: Расплетая радугу как тайны света привели человечество к открытию темной материи?

После образования нейтральных атомов, вследствие охлаждения Вселенной ниже определенного критического порога, фотоны света движутся по прямой линии, на которую влияет только длина волны расширения пространства. Впечатляющая реализация этого сценария заключается в том, что сегодня это излучение остыло бы от нескольких тысяч Кельвинов до всего лишь нескольких градусов выше абсолютного нуля, поскольку Вселенная должна была расшириться где-то от сотни до нескольких тысяч раз с той эпохи. Она и сегодня должна оставаться фоном, приходящим к нам со всех сторон в пространстве. Он должен иметь определенный набор спектральных свойств: распределение абсолютно черного тела. И он должен быть обнаружен где-то в диапазоне от СВЧ до радиочастот.

Помните, что свет, каким мы его знаем, — это гораздо больше, чем просто видимая часть, к которой чувствительны наши глаза. Свет приходит в различных длинах волн, частотах и энергиях. То, что было ультрафиолетовым, видимым и инфракрасным светом миллиарды лет назад, становится микроволновым и радио излучением.

Подробнее..

Существовали ли другие вселенные до Большого взрыва?

13.10.2020 00:08:42 | Автор: admin

По мнению Пенроуза, Вселенная будет продолжать расширяться до тех пор, пока вся ее материя в конечном итоге не распадется, после чего на ее месте возникнет новая.

«До Большого взрыва существовала более ранняя Вселенная, которую сегодня можно наблюдать. Большой Взрыв не был началом», — эти слова произнес английский физик и математик сэр Роджер Пенроуз во время вручения Нобелевской премии по физике в 2020 году. Британская The Telegraph также приводит слова выдающегося ученого: «Что-то существовало до Большого взрыва и это что-то продолжит свое существование в будущем». Нобелевский лауреат считает, что наш Большой взрыв начался с того, что являлось далеким будущим более ранней эпохи. Причина, по которой он так думает, заключается в таинственной физике черных дыр еще в 1964 году, спустя девять лет после смерти Эйнштейна, сэр Роджер предположил, что черные дыры являются неизбежным следствием Общей теории относительности (ОТО). Его новаторская статья до сих пор считается самым важным вкладом в теорию относительности со времен Эйнштейна и доказательства Большого взрыва.

Что такое «точки Хокинга»?

Пенроуз обнаружил шесть «теплых» точек в небе, называемых «точками Хокинга» («hawking points»), диаметр которых примерно в восемь раз больше диаметра Луны. Свое название они получили в честь британского физика-теоретика Стивена Хокинга, который утверждал, что черные дыры «пропускают» излучение и в конечном итоге полностью испаряются. Время, которое требуется черной дыре, чтобы полностью испариться, огромно, возможно, больше, чем возраст нашей нынешней Вселенной, поэтому их нельзя обнаружить. Однако Пенроуз считает, что «мертвые» черные дыры из предыдущих вселенных или «эонов» теперь наблюдаемы. Если он прав, это доказывает правильность теорий Хокинга.

У нас есть Вселенная, которая все расширяется и расширяется. Вся масса в ней распадается и в этой моей сумасшедшей теории это отдаленное будущее становится Большим взрывом другого Эона. Черные дыры в этой другой вселенной могли исчезнуть из-за испарения Хокинга и создать точки в небе, которые я называю точками Хокинга. Мы их видим. Эти точки примерно в восемь раз превышают диаметр Луны и представляют собой слегка прогретые области. На сегодняшний день у нас есть весомые доказательства существования по крайней мере шести из них.

Нобелевский лауареат по физике 2020 года, сэр Роджер Пенроуз.

Ранее в этом году в журнале Monthly Issues of the Royal Astronomical Society вышла работа сэра Пенроуза, посвященная точкам Хокинга. В статье представлены данные наблюдений многочисленных ранее ненаблюдаемых аномальных круглых пятен в космическом микроволном фоновом излучении (реликтовом излучении), со значительно повышенной температурой.

Еще больше увлекательных статей о последних научных открытиях в области теоретической физики, читайте на нашем канале Google News.

Реликтовое излучение это, по сути, электромагнитное излучение, оставшееся от самой ранней космологической эпохи, которая пронизывает всю вселенную. Считается, что реликтовое излучение сформировалось примерно через 380 000 лет после Большого Взрыва и содержит тонкие указания на то, как формировались первые звезды и галактики.

Точки Хокинга это, по сути, погибшие черные дыры, которые существовали до Большого взрыва (породившего нашу Вселенную) и которые пережили свои собственные Вселенные. Однако теперь они находятся на исходе своей жизни и испускают излучение, испаряясь в ничто. Нобелевский лауреат отмечает, что «наш Большой взрыв начался с чего-то, что было отдаленным будущим предыдущего Эона (Вселенной), и в ней были бы такие же черные дыры, как в нашей Вселенной, проходящие через испарение Хокинга. Именно они произвели бы эти точки в небе, которые я называю точками Хокинга.»

Вам будет интересно: Может ли Вселенная существовать бесконечно?

Спорная теория

Как отмечает The Telegraph, эта идея спорна, хотя многие ученые считают, что Вселенная существует в непрерывном цикле расширения, происходящем до «Большого сжатия», за которым следует новый Большой взрыв. Пенроуз также отметил, что в прошлом черные дыры считались теоретически существующими объектами. Подробнее о том, как выглядит черная дыра и как ученым удалось ее сфотографировать читайте в этой статье.

В 1988 году Роджер Пенроуз разделил премию Вольфа по физике с профессором Стивеном Хокингом за совместную работу над черными дырами.

Сэр Роджер разделил Нобелевскую премию по физике с профессорами Рейнхардом Герцелем из Института внеземной физики Макса Планка и Андреа Гез из Калифорнийского университета, которые доказали, что в центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра Стрелец А (Sagittarius A*).

Напомним, что черные дыры являются самыми таинственными объектами во Вселенной, не считая, конечно, темной энергии и темной материи. В 2017 году Нобелевскую премию по физике вручили ученым коллабораций LIGO и VIRGO за открытие гравитационных волн ряби пространства-времени, вызванной столкновением двух сверхмассивных черных дыр. Это открытие положило начало новой эре исследований гравитации.

Подробнее..

Наша Вселенная становится горячее, выяснили ученые

17.11.2020 18:10:22 | Автор: admin

Оказалось, Вселенная становится все горячее и расширяется с ускорением

Согласно космологической теории, преобладающей сегодня в научном сообществе, Вселенная родилась около 13,7 миллиардов лет назад в ходе процесса, известного как Большой Взрыв. С тех пор пространство расширяется и охлаждается. Однако недавнее исследование Университета штата Огайо совместно с Университетом Джона Хопкинса и Институтом астрофизики имени Макса Планка углубилось в историю Вселенной и оказалось, что это не совсем так. Фактически, исследователи утверждают, что средняя температура газовых облаков, из которых образуются звезды и галактики, увеличилась в десять раз за последние 10 000 миллионов лет, достигнув к сегодняшнему дню почти двух миллионов градусов. Таким образом, астрономы подтвердили, что галактики нагреваются со временем из-за гравитационного коллапса космической структуры и именно по этой причине потепление Вселенной продолжится и в будущем.

Как возникла Вселенная?

Теория Большого взрыва это космологическая модель, теория, используемая для описания начала и эволюции нашей вселенной. Согласно этой теории, Вселенная была в очень горячем и плотном состоянии, прежде чем начала расширяться 13,7 миллиардов лет назад. Важно понимать, что Теория большого взрыва основана на фундаментальных наблюдениях, включая наблюдения космического микроволнового фонового излучения (реликитового излучения), которое представляет собой подобие ископаемого излучения, испускаемого в ранней Вселенной, когда она была горячей и плотной.

В 1920 году выдающийся астроном Эдвин Хаббл заметил, что расстояние между галактиками увеличивается повсюду во Вселенной. Это означает, что галактики должны были быть ближе друг к другу в прошлом. Реликтовое излучение, которое можно наблюдать повсюду во Вселенной, было открыто в 1964 году.

Карта флуктуаций реликтового излучения в галактических координатах по данным космической обсерватории Планк.

Примечательно и то, что состав Вселенной то есть количество атомов различных элементов согласуется с Теорией большого взрыва. На сегодняшний день Теория большого взрыва является единственной теорией, способной объяснить, почему мы наблюдаем изобилие первичных элементов во Вселенной.

Крупномасштабная структура Вселенной

Согласно результатом исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal, наша Вселенная нагревается. Новая работа, как отмечают ее авторы, подтверждает выводы Нобелевского лауреата по физике 2019 года Джума Пибельса, который изложил теорию о том, как формируется крупномасштабная структура Вселенной.

Под крупномасштабной структурой понимается то, как скопления галактик распределяются во всеобщем масштабе Вселенной, создавая ту самую космическую паутину. Такая структура создается из гравитационного коллапса темной материи и газа.

Так выглядит таинственная космическая паутина

В ходе работы исследователи зафиксировали более чем 10-кратное увеличение средней температуры накопленного газа во Вселенной за последние 10 000 миллионов лет, включая газ в галактиках. Эти выводы подтверждают теорию, объясняющую появление крупномасштабных структур.

Еще больше увлекательных статей о последних научных открытиях в области астрономии и космологии, читайте на нашем канале в Google News.

Как менялась температура во Вселенной?

Свет, который мы видим от объектов, наиболее удаленных от Земли, старше, чем свет, исходящий от ближайших объектов. Свет от более отдаленных объектов, по сути, должен был совершить более длительное путешествие, чтобы добраться до наших телескопов. Этот факт, наряду с методом, способным оценивать температуру по свету, позволил международной команде ученых измерить среднюю температуру газов в ранней Вселенной (тех, которые окружают самые отдаленные объекты), а затем сравнить ее со средней температурой газов, наиболее близких к Земле.

Чтобы понять, как менялась температура во Вселенной на протяжении всей ее истории, исследователи использовали данные двух миссий Planck и Sloan Digital Sky Survey. Первая миссия это совместная работа Европейского космического агенства и NASA, основная цель которой заключается в обнаружении анизотропии (небольшие перепады температур) во Вселенной практически сразу после Большого Взрыва. Цель второй миссии крупнейший в истории сбор подробных изображений и световых спектров Вселенной.

По мере развития Вселенной такие объекты, как галактики и скопления галактик, привлекают все больше и больше газа, который постепенно нагревается

Исследователи использовали новый метод, который позволил им оценить температуру газа, образовавшегося в ранней Вселенной очень далеко от Земли и сравнить ее с температурой газовых облаков, расположенных ближе к нам и, следовательно, образовавшихся позднее.

Авторы работы объединили данные двух миссий и оценили расстояния ближних и дальних горячих газов, измерив их красное смещение систему, которая позволяет оценить, как быстро удаляются удаленные объекты от нас и на каких расстояниях они находятся. Чем дальше находится звезда или галактика, тем больше длина волны ее света, которая смещается в красный цвет спектра.

Читайте также: Расплетая радугу как тайны света привели человечество к открытию темной материи?

Таким образом было обнаружено, что в современной Вселенной температура газов достигает около двух миллионов градусов Кельвина (около четырых миллионов градусов по Фаренгейту) вокруг ближайших к Земле объектов. Что примерно в 10 раз превышает температуру газов вокруг более отдаленных объектов. Получается, исследователи смогли подтвердить, что Вселенная нагревается со временем из-за гравитационного коллапса космической структуры, и более чем вероятно, что это потепление продолжится в будущем.

«Вселенная нагревается из-за естественного процесса образования галактик и других структур. Этот процесс, однако, не имеет ничего общего с изменением климата на нашей планете», пишут авторы исследования.

При этом в целом средняя температура Вселенной в целом все еще довольно холодная, около -454,76 градусов по Фаренгейту (- -270,42 градусов по Цельсию). Для сравнения температура нашего Солнца может достигать до 15 миллионов градусов Цельсия.

Подробнее..

Что такое гравитационные волны. Когда и как их открыли

22.08.2020 18:09:09 | Автор: admin

Понимание гравитационных волн может дать нам что-то большее, чем просто сами эти волны.

Когда кто-то говорит что-то про гравитационные волны, многим остается только недоумевать и не понимать, что это вообще такое. Если вы этого не знали, расслабьтесь — даже ученые не могут дать на это развернутый ответ. Конечно, в целом они понимают, что это такое и откуда берется, но белые пятна в этой истории все равно еще остаются. Даже то, что несколько лет назад их смогли зафиксировать, не дает развернутого ответа на вопрос, что же это такое. Все из-за того, что они появляются в далеком космосе и уже потом доходят до нас. Примечательно, что предсказал их существование еще Альберт Эйнштейн, а современные ученые только сейчас начинают подбираться к их разгадке. Понимание того, откуда они берутся и что из себя представляют, пусть и примерное, очень интересно. Попробуем рассказать об этом попроще и без лишних сложных формул.

Что такое гравитационные волны

Если говорить грубо, то гравитационные волны — это небольшие искажения пространства и времени. Что-то типа ряби. Причиной их появления становятся события, которые происходят далеко в космосе и имеют действительно эпические масштабы.

О существовании гравитационных волн знали довольно давно, так как еще в 1915 году о них рассказал Альберт Эйнштейн, но одно дело знать, а совсем другое — доказать, показать и объяснить. Этим ученые и занимались почти 100 лет.

Считается, что гравитационные волны, которые были зафиксированы лазерными интерферометрами гравитационно-волновой обсерватории (ЛИГО), образовались от столкновения двух черных дыр, которые превратились в одну большую черную дыру. Зафиксировали гравитационные волны 14 сентября 2015 года.

Лаборатория ЛИГО работает под управлением Калифорнийского технологического института и Массачусетского технологического института. Находится в городах Хэнфорд, штат Вашингтон, и Ливингстон, штат Луизиана, а финансируется за счет средств Национального научного фонда США

Откуда берутся гравитационные волны

Интересно, что событие, которое привело к образованию зафиксированных гравитационных волн, произошло примерно 1,3 миллиарда лет назад, а размер черных дыр, которые тогда столкнулись, был всего в 29 и 36 раз больше нашего Солнца.

Столкновение двух черных дыр вызывает образование гравитационных волн.

Если верить общей теории относительности — а поводов не верить ей становиться все меньше — пара черных дыр, которые вращаются друг вокруг друг друга, уже сами по себе излучают гравитационные волны и тратят на это очень много энергии.

Самые распространенные мифы о гравитации. Что из этого правда?

Сближение черных дыр для столкновения происходит в течение миллиардов лет, но в последние минуты перед столкновением их скорость очень сильно вырастает. В итоге, они ускоряются настолько, что столкновение происходит на скорости равной примерно половине скорости света. Если вспомнить известную формулу, где E=mc2, становится понятно, почему высвобождается так много энергии, если в формуле фигурирует скорость и масса, да еще и в квадрате.

Изучение гравитационных волн

За изучение гравитационных волн даже присуждена нобелевская премия. Получили ее Джозеф Тейлор-младший и Рассел Халс. В 1976 году они обнаружили бинарную систему, в которой орбита пульсара постепенно снижалась со временем и при этом выделялось большое количество энергии. Они смогли доказать, что это и были гравитационные волны. Нобелевскую премию они получили в 1993 году за обнаружение пульсара и объяснение происходящего с ним.

Не надо путать объяснение факта существования гравитационных волн и их обнаружение. ЛИГО именно зафиксировала волны, то есть доказала, что все предыдущие открытия не были ошибкой.

Что такое Общая теория относительности Эйнштейна?

Открытие было сделано далеко не с первой попытки и даже не первой версией ЛИГО. Пришлось сначала провести работы по модернизации до второй версии, которая была намного чувствительнее. Зато гравитационные волны после модернизации были открыты практически сразу, буквально при первом запуске.

Так же одной их причин гравитационных волн называют Большой взрыв.

Работы по модернизации проводились большим количеством исследовательских институтов и лабораторий со всего мира, включая США, Европу и даже Австралию. Изначально финансирование создания ЛИГО началось в 1992 году, хотя впервые подобный проект был предложен группой ученых еще в 1980 году. Многие признавали, что это был большой риск, но все равно верили, что они добьются результата.

На данный момент ЛИГО осуществляет исследования, используя огромное научное сотрудничество (LIGO Scientific Collaboration (LSC)). В группу исследователей входит более 1000 ученых из университетов 15 стран мира.

Что будет, если попасть в черную дыру?

Многие из ученых, которые участвуют в исследованиях, считают открытие гравитационных волн началом новой эры, так как теперь область гравитационно-волновой астрономии стала реальна.

Открытие гравитационных волн позволяет человечеству приступить к исследованиям деформированных частей Вселенной. То есть тех объектов, которые сделаны из искривлений пространства-времени. Столкновение черных дыр и следы этого события являются только началом долгого пути. Главное, что теперь этот путь отрыт и можно идти по нему уверенной поступью.

Большой взрыв мог создать зеркальную антивселенную нашей Вселенной

Как работает LIGO

В основе каждой из двух лабораторий LIGO используется Г-образные интерферометры длиной 4 километра с лазерными лучами, расщепляющимися на два луча, которые движутся туда-сюда внутри трубы. Ее диаметр составляет примерно 1,2 метра и внутри создан почти идеальный вакуум.

Если бы Альберт Эйнштейн сейчас, спустя сто лет после своего открытия увидел бы результаты исследований LIGO, он был бы рад, что оказался прав.

Пучки света нужны для того, чтобы можно было контролировать расстояние между зеркалами, которые расположены в разных концах интерферометра. Теория Эйнштейна гласит, что расстояние между зеркалами будет изменяться на бесконечно малую величину, когда между ними проходит гравитационная волна. Изменения расстояния не должны превышать одной десятитысячной протона. Их-то и надо зафиксировать. Ученые продолжают работать в этом направлении и о самых интересных их открытиях мы расскажем в нашем новостном Telegram-канале.

Ученые обнаружили неизвестный источник гравитационных волн

Обсерватории должны быть именно разнесены на большое расстояние, чтобы определить направление событий, которые и являются причиной гравитационных волн. Заодно так можно убедиться, что волны пришли именно из космоса и не связаны с местными явлениями.

Первое наблюдение гравитационных волн позволило ускорить строительство глобальной сети, состоящей из огромного количества детекторов. Они позволяют не только закрепить результат, но находить еще больше источников гравитационных волн. В будущем это действительно откроет новые возможности, но пока надо подождать и не мешать ученым работать.

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

© 2006-2021, umnikizdes.ru