Ученые засекли "призрачные" волны
Великое молчание Вселенной прервано. Позади миллиарды лет тишины - космос больше не безмолвствует. Ученые смогли не просто зафиксировать сигнал гравитационных волн, но и преобразовать его в звук, то есть наладить космический диалог. И ведь оказалось, с нами разговаривали всегда, просто теперь мы научились слышать.
"Гравитационные волны - это наши "уши", которыми мы можем слушать Вселенную. Частоты гравитационных волн, регистрируемые зеркалами, фактически звуковые. Их можно переложить в звук и слушать, как, например, чириканье птиц", - Дэвид Ритц, исполнительный директор коллаборации LIGO в Калифорнийском технологическом институте.
На пресс-конференции, перевернувшей мир, говорили: мы, как Галилей, который впервые посмотрел в телескоп. И вслед за ним впору воскликнуть: и все-таки они существуют! Это знал еще Эйнштейн и описал в своей теории относительности. Но даже он не верил, что землянам когда-либо удастся поймать гравитационную волну. Эти волны даже называют "призрачными" - настолько они неуловимые и до сих пор почти непостижимые.
Нагляднее всего объяснить открытие можно на примере мыльных пузырей. Это, конечно, не научная, но более-менее понятная, к тому же красивая аналогия. Два пузыря оказываются так близко друг к другу, что в итоге сливаются и образуют единый пузырь. В момент сближения они начинают как бы вибрировать - это, по сути, и есть гравитационные волны.
В реальности это был бешеный танец двух черных дыр, которые в итоге слились в одну - массой в 30 раз больше нашего Солнца. Вселенная чувствует присутствие таких тел, как если мы наступаем ногой на батут и он прогибается, а потом распрямляется обратно, - в космосе то же самое происходит с "тканью" пространства и времени. Эти искажения - те самые гравитационные волны. Но эхо этой межгалактической катастрофы шло до Земли миллиард световых лет и ослабло настолько, что его фиксация - это не иначе как научное чудо.
Волну засекли гравитационные детекторы - трубы длиной по четыре километра, в которых стоят сверхчувствительные зеркала-ловушки. Внутри запускают лазерные лучи. Но в момент, когда проходит волна - это невероятно - один из лучей приходит чуть позже, потому что из-за искажения пространства труба на миг стала чуть длиннее - на 10 в минус 19-й метра.
Крохотный сдвиг - тектонический для всего человечества. К нему 100 лет шли ученые всего мира. Это открытие не принадлежит какому-то одному физику, космическое количество данных анализировали тысячи исследователей в десятках стран. В России группы работали в Институте прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде и на физфаке МГУ.
"В этой лаборатории были сделаны несколько важных экспериментальных работ, результаты которых были использованы при конструировании детекторов LIGO", - рассказал Валерий Митрофанов, руководитель московской группы LIGO, профессор физического факультета МГУ.
Испытания на экспериментальных установках начались еще в 80-х годах. Именно советские ученые высказали идею первых детекторов. А благодаря исследованиям российских физиков стало ясно, что делать те самые зеркала-ловушки нужно из плавленого кварца и подвешивать на кварцевые нити - именно так получился этот сверхчувствительный маятник.
"Я проснулся, а мир другой. Теперь мы можем заглянуть в то, что происходит с гравитацией, что происходит в непосредственной близости от объектов с массой в 30 солнечных масс", - отметил Леонид Прохоров, сотрудник кафедры физических колебаний физфака МГУ.
"Может быть, это перевернет наше представление о гравитации, о том, как устроена Вселенная и - главное - как она родилась", - сказал Дмитрий Капцов, аспирант кафедры физики колебаний физфака МГУ.
Гравитационные волны, правда, могут помнить детство Вселенной, когда плотности и температуры были фантастическими, а скорости сверхзвуковыми. А может быть, они позволят заглянуть в черную дыру, где бесконечность, телепортация и путешествия во времени. Чудеса, но ведь когда открыли электромагнитные волны, сотовые телефоны тоже казались фантастикой.
"То, что этот новый канал информации, совершенно необычный, принесет, сказать сейчас очень тяжело. Возможно, что это будет еще один дополнительный источник получения информации в астрофизических явлениях, а может быть, это и будет совсем новое окно в мир", - пояснил Александр Сергеев, директора Института прикладной физики РАН.
Первые гравитационные лаборатории на орбите планируют построить уже через 20 лет. Там тоже будут стоять сверхчувствительные датчики-уши - Вселенной явно есть что нам рассказать.
