Рубрика «гравитационные волны»
Демонстрируют ли гравитационные волны корпускулярно-волновой дуализм?
2024-09-03 в 7:13, admin, рубрики: гравитационные волны, гравитоны, корпускулярно-волновой дуализмНа гребне гравитационной волны: космический детектор LISA
2024-04-21 в 14:17, admin, рубрики: ligo, гравитационные волны, гравитация, космические корабли, космонавтика, космос, лазеры, общая теория относительности, спутник, физикаОдин парень изучал физику и пытался опровергнуть выводы Теории Относительности. Он даже пытался опубликовать свои изыскания в престижном журнале Physical Review Letters. Его заслуженно отбрили рецензенты и развернул редактор журнала - статья была ошибочной. И хорошо, потому что было бы, мягко говоря, неловко. Этим парнем был Альберт Эйнштейн.
Самые мощные выбросы энергии во Вселенной после Большого взрыва
2023-05-19 в 13:59, admin, рубрики: астрономия, Большой Взрыв, гравитационные волны, гравитация, Научно-популярное, сверхмассивные чёрные дыры, чёрные дырыВ 2020 году рентгеновская обсерватория НАСА «Чандра» вошла в историю, объявив о самом мощном выбросе энергии, когда-либо обнаруженном во Вселенной. В скоплении галактик, расположенном на расстоянии около 390 миллионов световых лет от нас, сверхмассивная чёрная дыра образовала джет, создавший огромную полость в межгалактическом пространстве этого скопления. Общее количество энергии, необходимое для этого феномена, оценивается в 5 × 1054 Дж. Это максимальная энергия для любого единичного события, которое человечество когда-либо наблюдало. Только сам Большой взрыв, который по определению содержал в себе всю энергию Вселенной, был более мощным выбросом энергии.
Но есть ещё один класс событий, которые определённо случаются и могут выдать ещё больше энергии за ещё более короткий промежуток времени: слияние двух сверхмассивных чёрных дыр. Хотя мы никогда не видели такого события, это лишь вопрос времени и технологий. Когда мы его увидим, старый рекорд будет побит — возможно, довольно серьёзно.
Во Вселенной происходит множество событий, которые можно считать взрывами или катаклизмами — когда за короткий промежуток времени высвобождается большое количество энергии. Очень массивная звезда, достигшая конца своей жизни, взрывается сверхновой II типа, оставляя после себя либо чёрную дыру, либо нейтронную звезду. За последние несколько секунд своей жизни она выделяет около 1044 Дж энергии; ну а особый класс сверхновых, гиперновые, могут выдать ещё в 100 или даже более раз больше энергии.
Читать полностью »
Какие протоколы коммуникаций могут быть у продвинутых цивилизаций, кроме радиосвязи?
2020-12-28 в 7:20, admin, рубрики: tess, астрономия, астрофизика, будущее здесь, внеземные цивилизации, гравитационное линзирование, гравитационные волны, Научно-популярное, парадокс Ферми, Проксима Центавра, стэнфордский тор, сфера Бернала, сфера дайсона, техносигнатуры, уравнение дрейка, физика, Фримен Дайсон, цилиндр О’Нила, шкала Кардашева
Ускорители частиц вокруг нейтронной звезды в конструкции галактического маяка. Источник: A Neutrino Beacon. A. A. Jackson, arXiv:1905.05184
Поиск внеземной жизни и установление контакта — одна из самых важных задач, которые стоят перед человечеством. Согласно известному уравнению Дрейка, крайне маловероятно, что появление разумной жизни в бесконечной Вселенной — единичное событие. То есть цивилизаций должно быть очень много, в том числе и технологически развитых.
Но при этом возникает парадокс Ферми:
С одной стороны, выдвигаются многочисленные аргументы за то, что во Вселенной должно существовать значительное количество технологически развитых цивилизаций. С другой стороны, отсутствуют какие-либо наблюдения, которые бы это подтверждали. Ситуация является парадоксальной и приводит к выводу, что или наше понимание природы, или наши наблюдения неполны и ошибочны. Как сказал Энрико Ферми: «ну, и где они в таком случае?»
Кажется, на этот вопрос есть разумный ответ.
Читать полностью »
На поверхности черной дыры
2020-01-09 в 19:35, admin, рубрики: горизонт событий, гравитационные волны, гравитация, Научно-популярное, общая теория относительности, специальная теория относительности, уравнения эйнштейна, черная дыраА разве у них есть поверхность? Ведь все привыкли к представлению о черной дыре как о сингулярности скрытой от нашего взора горизонтом события. Впрочем, исследуя термодинамику черных дыр, физики давно пришли к выводу, что они ведут себя не как трехмерные, а как двухмерные объекты. Например, количество составных частей черной дыры как термодинамической системы, пропорционально квадрату радиуса горизонта события, а не его кубу. Но данный «прозрачный намёк» принято относить скорее к проблемам, таким как: Куда девается информация провалившаяся за горизонт события? Если из двух квантово запутанных частиц одна пересекла горизонт события, то с чем запутана оставшаяся?
Однако показать, что такая поверхность вполне материальна, можно используя известные эффекты теории относительности. Так, с точки зрения неподвижного внешнего наблюдателя, никакой падающий в черную дыру объект никогда не пересечет горизонт события, потому что по мере приближения к нему, время в системе отсчета, связанной с объектом, будет замедляться относительно внешнего наблюдателя из-за того, что в гравитационном поле вблизи массивных тел, время даже для неподвижных тел течет медленнее, чем вне поля. Скорость такого объекта относительно внешнего наблюдателя сначала нарастает, а затем замедляется. При приближении к горизонту события время для такого объекта почти остановится, поэтому для того чтобы преодолеть остаток пути с точки зрения внешнего наблюдателя ему потребуется бесконечно большой промежуток времени.
Читать полностью »
Как я публиковал научную статью в Nature
2019-12-13 в 14:46, admin, рубрики: ligo, publish or perish, астрономия, гравитационные волны, квантовая физика, квантовые технологии, лазеры, Научно-популярное, нейтронные звёзды, общая теория относительности, сжатый свет, физикаДва года назад, листая старую тетрадь с вычислениями, я наткнулся на явную ошибку в одном уравнении. Находясь в совершенном ужасе — это уравнение-то было опубликовано в научном журнале месяцем ранее, — бросил все дела и стал срочно переделывать расчет. И ошибка никуда не делась.
Как баг превратился в фичу, о научном прогрессе и всех приключениях в попытках опубликоваться в Nature. Спойлер: почти получилось.
Как квантовая запутанность поможет в детектировании гравитационных волн
2019-09-03 в 9:10, admin, рубрики: ligo, астрономия, будущее здесь, гравитационные волны, интерферометр, квантовая запутанность, квантовые технологии, лазер, лазеры, Научно-популярное, нейтронные звёзды, сжатый свет, физика, чёрные дыры, эйнштейнМы недавно сделали эксперимент по проверке нового подхода к снижению квантовых шумов в LIGO и написали статью про это, смотрите на arXiv: «Demonstration of interferometer enhancement through EPR entanglement». А тут я расскажу, какие такие квантовые шумы в LIGO, как их можно снизить, и при чем тут квантовая запутанность и сжатый свет.
Спросите Итана: если свет сжимается и расширяется вместе с пространством, как мы можем засечь гравитационные волны?
2019-01-25 в 10:03, admin, рубрики: ligo, Virgo, астрономия, Блог компании Golovanov.net, гравитационные волны, Научно-популярное, свет, спросите итана, физика
Вид с воздуха на детектор гравитационных волн Virgo, расположенный в муниципалитете Кашина близ города Пиза в Италии. Virgo – это гигантский лазерный интерферометр Майкельсона с плечами длиной по 3 км, дополняющий два одинаковых детектора LIGO длиной по 4 км.
За последние три года у человечества появился новый тип астрономии, отличающийся от традиционных. Для изучения Вселенной мы уже не просто ловим свет телескопом или нейтрино при помощи огромных детекторов. Кроме этого, мы также впервые можем видеть рябь, присущую самому пространству: гравитационные волны. Детекторы LIGO, которые теперь дополняет Virgo, и скоро будут дополнять ещё KAGRA и LIGO India, обладают чрезвычайно длинными плечами, которые расширяются и сжимаются при проходе гравитационных волн, выдавая обнаруживаемый сигнал. Но как это работает? Наш читатель спрашивает:
Если длины волн света растягиваются и сжимаются вместе с самим пространством-временем, как LIGO может обнаружить гравитационные волны? Они ведь расширяют и сжимают два плеча детектора, поэтому волны внутри них тоже должны расширяться и сжиматься. Разве укладывающееся в плечо количество длин волн не будет оставаться постоянным, в результате чего интерференционная картина не будет меняться, и волны будет нельзя засечь?
Это один из самых распространённых парадоксов, которые представляют себе люди, размышляющие о гравитационных волнах. Давайте разберёмся и найдём ему решение!
Читать полностью »
Einstein Telescope: детектор гравитационных волн нового поколения
2018-12-02 в 15:11, admin, рубрики: AdvancedLIGO, Einstein Telescope, ligo, астрономия, гравитационные волны, детектор гравитационных волн, лазеры, Научно-популярное, нейтронные звёзды, ото, физика, чёрные дырыДлиннее, мощнее, точнее — Европа собирается построить гравитационно-волновой детектор нового поколения под названием Einstein Telescope.
Einstein Telescope концепт-арт, credit: www.gwoptics.org
Детектор LIGO только-только начал работать пару лет назад, и даже еще не достиг запланированной чувствительности. Однако ученым очевидно, что чувствительности LIGO будет недостаточно для настоящей гравитационно-волновой астрономии.
Я расскажу о том, что ограничивает LIGO, и как подземный криогенный детектор в 2,5 раза длиннее LIGO сможет обойти эти ограничения.
Как LIGO может увидеть гравитационные волны, если в ОТО свет растягивается вместе с пространством?
2018-10-31 в 16:21, admin, рубрики: ligo, Virgo, астрономия, гравитационные волны, лазеры, Научно-популярное, нейтронные звёзды, ото, физика, чёрные дырыКак же LIGO может регистрировать гравитационные волны, если они растягивают свет вместе с пространством между зеркалами?
Этот вопрос непременно возникает, когда заходит разговор о детектировании гравитационных волн (ГВ). Обычно аргумент приводят такой: мы знаем, что есть гравитационное красное смещение, т.е. гравитация растягивает длины волн. Разумно предположить, что в LIGO свет тоже будет растягиваться, и длины волн, которые мы используем как «линейку» для измерения расстояния между зеркалами, растянутся в той же мере, что и само расстояние. Как же можно тогда пользоваться интерферометром для измерения гравитационных волн?
Представим возможные ответы на него:
- ГВ не влияют на свет, так что вопрос не имеет смысла.
- ГВ растягивают длину волны света, но очень слабо, так что мы не замечаем.
- Это не имеет значения, принцип детектирования не чувствителен к длине волны.
- Детекторы на самом деле и не работают.