Технологии

Москва, 25.07.2016


«Эйнштейн был бы очень счастлив»

«Expert Online» 12 feb 2016
DPA/TASS

Почти каждому известно имя Эйнштейн, но лишь немногие знают, почему именно он знаменит. В 2015 году исполнилось 100 лет с тех пор, как Альберт Эйнштейн сформулировал основные принципы Общей Теории Относительности (ОТО). Большая часть наблюдаемых следствий ОТО нашла подтверждение прямыми и многократными наблюдениями. И вот пришел черед подтверждению существования предсказанных ею гравитационных волн.

Эксперимент был проведен в сентябре прошлого, юбилейного года, а результаты подведены и существование волн сочтено доказанным сейчас. На решение этой задачи Национальным научным фондом (США) было потрачено 620 миллионов долларов. Для сравнения, на программу доставки человека к Луне и высадки на нее, правительство США потратило чуть более 20 миллиардов долларов. Но и 620 миллионов долларов деньги большие.

Надо ли подтверждать ОТО?

И - надо ли было тратить такие деньги для подтверждения теории Эйнштейна? Вопрос не праздный в эпоху перманентных кризисов. Но это тот же самый вопрос, что и - а надо ли тратить деньги на фундаментальную науку вообще? За рубежом такие вопросы решаются, не в последнюю очередь, налогоплательщиками. Для получения солидной порции денег нужно заинтриговать общественное мнение и поддерживать интригу на протяжении всего исследования. И, конечно, исследование должно иметь удачные промежуточные стадии. Коллаборации LIGO это успешно удается. Но несомненно и другое, подтверждение ОТО экспериментальными данными дает новый основательный фундамент дальнейшему развитию науки.

Что открыли

Два детектора гравитационных волн, использующие лазерные интерферометры (интерференцию мы с вами проходили в школе), зафиксировали почти синхронные колебания пробных тел с одинаковым периодом. Пробными телами в данном случае были две предполагаемые черные дыры. Детекторы расположены на большом расстоянии в разных частях США, отсюда и почти синхронная, а не точно синхронная регистрация. Гравитационные волны, согласно ОТО, распространяются со скоростью света и задержка как раз и связана с расстоянием между детекторами, поделенным на скорость света.

Теоретические расчеты показали, что картина зарегистрированного сигнала соответствует слиянию системы, состоящей из двух черных дыр, в одну черную дыру (само существование ЧД, кстати, также предсказывается ОТО.) Тут уже становится все чудесатее и чудесатее! Дело в том, что никто никогда не наблюдал черных дыр, а наблюдают лишь их проявления во взаимодействии с окружающей средой. Строго говоря, нет ни одной подтвержденной черной дыры, а есть только кандидаты в черные дыры. И вот, что-то не наблюдаемое сливается с образованием чего-то тоже ненаблюдаемого, а вот сам процесс слияния как раз можно наблюдать!

По расчетам, три массы Солнца были преобразованы в энергию гравитационных волн, зарегистрированных детекторами LIGO. Детали регистрации и теоретических расчетов теперь легко можно найти на сайтах коллаборации, статья принята к печати и будет опубликована в журнале Physical Review Letters.

Насколько надежно открытие

Это главный вопрос экспериментальной физики. История науки знает массу лже-открытий, сделанных из-за неправильной оценки достоверности. В данном случае суммарная значимость того, что оба детектора зарегистрировали не случайное событие, а реальный сигнал, составляет более 5 стандартных отклонений. В принципе, это достаточная статистическая значимость. Остается вопрос по поводу того, что регистрация произошла именно в год 100-летия ОТО, 15 сентября 2015, и во время опытной эксплуатации комплекса детекторов. Но, впрочем, бывают и самые невероятные совпадения: на то и наука статистика, которая никогда не дает точных ответов, оставляя оптимистов с оптимистичными оценками, а пессимистов - с вероятностью случайного совпадения.

Для дальнейшего подтверждения требуется увеличение количества регистраций гравитационных волн и, конечно, необходимо искать источник гравитационных волн в оптическом или ином диапазоне электромагнитных колебаний. Хорошим кандидатом на такой источник является другое интересное астрофизическое явление, называемое короткими гамма-всплесками.

Что означает это открытие

Во-первых, это прямое подтверждение ОТО. Во-вторых, это подтверждение существования черных дыр, до сих пор считающихся гипотетическими объектами. В-третьих, это начало новой эры гравитационной астрономии, когда мы можем заглянуть туда, куда нельзя заглянуть ни с помощью наблюдений в электромагнитном диапазоне (радио, оптика, гамма-излучение), ни даже с помощью нейтринной астрономии. Научные аспекты можно перечислять и далее, ранжируя их так, как выгодно моменту, но вот, пожалуй, еще один результат, с которого можно и нужно брать пример нашим научным функционерам: это удачное и целенаправленное вложение денег в исследование, своим результатом претендующего на место в истории.

Я не знаю, был бы Эйнштейн счастлив. История науки, как впрочем, и любая историческая наука, не имеет сослагательных наклонений. Но то, что открытие гравитационных волн вполне основательно будет претендовать на получение Нобелевской премии, несомненно. А Нобелевская премия для лауреатов – это уж точно счастливое событие. Жаль, что среди лауреатов, скорее всего, не будет российских ученых.


Журнал «Эксперт» подписка

Оформите подписку на закрытые материалы журнала «Эксперт» и читайте их в полном объеме на сайте





    Реклама
    Читать все комментарии


    Реклама



    Эксперт Онлайн, последние новости и аналитика
    Imago/TASS

    Макроэкономика

    Промышленность в июне: по-прежнему стагнация

    Росстат отрапортовал о небольшом росте промышленного производства в первом полугодии: на 0,4% к январю—июню 2015 года. Впервые с начала прошлого года квартальный индекс промышленного выпуска превысил свое значение годичной давности (+1%), причем сразу в обоих основных секторах — добывающем, где особой заминки и не было, и обрабатывающем. В то же время анализ помесячной динамики промышленного производства после сезонной корректировки пока не позволяет сделать вывод о формировании тенденции роста

    Фото: Елена Елисеева

    Рейтинги

    Особо не опасен

    Специфика рынка страхования особо опасных объектов не располагает к страховым мошенничествам и потребительскому экстремизму. Однако низкая убыточность подталкивает компании к незаконному демпингу