Охота за гравитонами

Автор: Administrator

06.03.2011 16:58

Очевидно, что гравитационные волны - чрезвычайно сложная величина в уравнении поля Энштейна, так как они очень динамичные и несимметричные. Традиционно, единственный способ более точно спрогнозировать последствия воздействия гравитационных волн состоял в том, чтобы оценить параметры уравнения Эйнштейна, предполагая, что объекты, вызывающие гравитационные волны, не вызывают их непосредственно – и при этом не двигаются с околосветовой скоростью.

Моделирование гравитационных волн в двойной системе

Моделирование гравитационных волн в двойной системе. Слишком сложно, чтобы угадать результат:) фото: NASA

К вероятным кандидатам, способным генерировать гравитационные волны, можно отнести двойные нейтронные звезды и черные дыры, проблема же в том, что данные объекты обладают вышеописанными свойствами: они очень компактные, очень массивные и часто движутся с релятивистской скоростью.

Несмотря на то, что в 1916 году Альберт Энштейн математически доказал существование гравитационных волн, до сегодняшнего дня никто не смог экспериментально обнаружить гравитационные волны. Для подтверждения теории Эйнштейна необходимо разрабатывать сверхчувствительное оборудование - до сих пор подобные попытки не увенчались успехом. И сейчас все надежды на лазерный интерферометр космической антенны (LISA), который планируется запустить до 2025 года.

LISA

Лазерный интерферометр космической антенны (LISA) - это система из трех космических аппаратов, расположенных в виде трехстороннего треугольника, длина стороны составляет 5 миллионов километров. LISA предназначена для мониторинга колебаний с помощью лазерной интерферометрии - изменение гравитации может быть зафиксировано одни из аппаратов. Фото: NASA.

Однако какое чувствительно оборудование Вы бы не создали, Вам нужно ответить на вопрос - что именно будет оно регистрировать и какие данные смогут точно подтвердить существование гравитационных полей. Первоначально, теоретики нашли решение с использованием постньютоновское приближение для вращающейся двойной системы, т.е. данное решение работало только для системы с малой массой и низкой скоростью.

Появление в арсенале ученых суперкомпьютеров, позволило проверить практически все модели взаимодействия двух массивных объектов, движущихся с околосветовыми скоростями. Удивительно, что результат моделирования получился очень близким к решению с использование постньютоновского приближения, хотя подобный подход не должен работать на релятивистских скоростях.

Теоретики предлагают следующее объяснение: гравитационное красное смещение влияет на процессы около массивных объектов, в результате чего процессы кажутся более медленные и слабые для внешнего наблюдателя. Подобное предположение позволяет избавится от некоторых противоречий, но лишь отчасти.