Гравитационные волны во Вселенной
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
Обратим теперь внимание на то, что наша планета должна не только излучать гравитационные волны, но и воспринимать их из пространства, то есть может играть роль гравиоантенны. А раз так, приходящие извне волны гравитации способны оказывать какое-то влияние на «внутреннюю жизнь» Земли. Крупнейший английский физик-теоретик Поль Дирак высказал заманчивую догадку, что астрономические аномалии во вращении Земли, например, неравномерное вращение вокруг оси, вызывающее изменения продолжительности суток, могут быть вызваны ни чем иным, как воздействием падающих на планету импульсов гравитационных волн.
Тщательное изучение колебаний земного шара рано или поздно позволит «рассортировать» их, отделить те колебания, которые вызваны именно гравитационными волнами, и, исследовав их, определить мощность этих волн. Те же Вебер, Форвард и Зипой в сотрудничестве с сейсмологами сделали расчеты в этом направлении.
И еще одно небезынтересное соображение. До сих пор мы все время подчеркивали ничтожность мощности гравитационных волн. Даже системы двойных звезд излучают их крайне мало. Но не надо забывать, что волны эти могли излучаться многие миллиарды лет. Любое колебание, практически любое вращение беспрерывно вызывали такое излучение. И благодаря этому общее количество его постепенно увеличивалось. По всей вероятности, в нашей Вселенной должно мало-помалу накопиться довольно много гравитационных волн. К тому же они могут быть излучены в особенно больших количествах при взрывах сверхновых звезд и при других бурных астрономических катаклизмах типа рождения и столкновения галактик и звезд.
Американский ученый Дж. Уилер считает, что плотность энергии (или эквивалентной ей массы) гравитационных волн во Вселенной составляет в среднем приблизительно 10 в минус 30 степени грамма на каждый кубический сантиметр пространства. Ничтожно малая величина? Конечно. Но она примерно равняется плотности энергии (или соответствующей ей массы) всей обычной видимой материи в виде звезд, планет, космической пыли и т. п.
В связи с этим интересно обратить внимание на то, что совсем недавно физики Б. М. Понтекор и Я. А. Смородинский в Дубне, а также В. М. Харитонов в Ереване сумели оценить плотность во Вселенной упоминавшихся выше нейтральных частиц — нейтрино. Они пришли к удивительным выводам. Эти крайне трудноулавливаемые частицы, весьма слабо реагирующие с веществом и способные беспрепятственно проходить сквозь толщи океанов и всей Земли, по-видимому, накопились за миллионы веков в громадном количестве. Их плотность тоже примерно равна плотности всей видимой материи (чтобы пояснить этот факт, напомним, что при термоядерных реакциях, идущих на Солнце, около десяти процентов энергии испускается в виде неуловимых нейтрино, которые, таким образом, выбрасываются во Вселенную вместе со светом).
Все эти подсчеты, пока, правда, не претендующие на большую точность, по всей видимости, приводят к заключению, что в нашей Вселенной общая энергия материи всех обычных видов составляет примерно лишь одну треть или половину от общих запасов энергии. Остальная их часть приходится на долю нейтрино и, возможно, гравитационных волн.
Автор: Д. Д. Иваненко.