Гравитационные волны обнаружены?
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
В 1916 г. А. Эйнштейн в общей теории относительности предсказал существование «гравитационного излучения». Если в пространстве как-то изменяется распределение масс, например, при орбитальном движении двойных звезд, то возникают гравитационные волны, распространяющиеся со скоростью света. Эйнштейн рассмотрел вращение цилиндрического стержня вокруг оси, перпендикулярной его длине. Частота излучения при этом должна вдвое превышать частоту вращения.
Если длина стержня 1 м, а вращение столь быстро, что стержень находится на пределе разрыва, то вся система будет излучать примерно 10-30 эрг/сек. Столь ничтожное гравитационное излучение невозможно обнаружить в лаборатории. Но есть надежда зарегистрировать гравитационное излучение от небесных объектов. Это и пытался сделать доктор Дж. Вебер (США). Если последние результаты его тонких экспериментов истолкованы правильно, то гравитационное излучение, падающее на Землю из Космоса, действительно зарегистрировано.
В экспериментах использовались два (и более) детектора. Один был установлен в Мэриленде, другой — близ Чикаго, в 1000 км от первого. Каждый детектор представляет собой алюминиевый цилиндр около 1,5 м длиной и весом в 1 т. На его поверхности расположены пьезоэлектрические кристаллы. Проходящая гравитационная волна деформирует цилиндр, заставляя его колебаться. Эти механические колебания пьезодатчики преобразуют в электрические сигналы. Цилиндры настроены на частоту 1660 гц. Гравитационное излучение такой частоты можно ожидать при взрывах сверхновых звезд.
Детекторы, расположенные в разных городах, были связаны телефонной линией, и если они реагировали одновременно (в пределах 0,44 секунды), то включался самописец. Одиночный детектор не смог бы отличить гравитационное излучение от сейсмических или электромагнитных помех.
В сообщении Дж. Вебера указывается, что в течение 81 дня зарегистрировано 17 случаев двукратных совпадений (на паре детекторов), 5 случаев — трехкратных и 3 случая — четырехкратных. Расчет показывает, что вероятность случайного появления многократных совпадений неправдоподобна мала, так что есть серьезные основания считать эксперимент удачным. Однако современное оборудование недостаточно чувствительно к направлению воздействия, поэтому определить местоположение источника на небе пока невозможно.