Космос волнуется: гравитационные волны простыми словами

11 февраля 2016 года учёные объявили о фиксации гравитационных волн при помощи двух гигантских детекторов LIGO — один в Ливингстоне, штат Луизиана, а другой в Хэнфорде, штат Вашингтон. Поползли слухи о том, что гравитационные волны чудесным образом связаны с сигналами от инопланетян и эффектом дежавю (психическое состояние, при котором человеку кажется, что он уже переживал определённое событие из текущего момента в далёком прошлом).

Попробуем объяснить гравитационные волны простыми словами с помощью книги «Складки на ткани пространства-времени».

Что же на самом деле представляет собой гравитационная волна?

Волна — это волна.

Звучит смешно, но гравитационная волна — это действительно волна, то есть искривление пространства. В некотором смысле фиксацию волн предсказал Эйнштейн, вывод о гравитационных волнах напрашивался в качестве следствия общей теории относительности.

Эйнштейн видел силу гравитации как «искривление» пространства. Меняя форму, гравитирующие объекты возбуждают волны в пространстве.

Что происходит, когда волна достигает Земли?

Земля дрожит. Не в буквальном смысле, конечно. Мы не ощущаем гравитационную волну как землетрясение или цунами.

Когда такая волна оказывается вблизи Земли, наша область пространства «дрожит» — попеременно растягивается и сжимается по мере прохождения сквозь неё гравитационных волн.

Почему мы не ощущаем гравитационные волны?

На самом деле ощущаем, только очень слабо, практически незаметно. Гравитационная волна — это самое слабое из известных нам взаимодействие в микромире. Для сравнения: существуют и другие, широко известные каналы астрофизической информации: низкочастотные — микроволновой и инфракрасный, и высокочастотные — рентгеновские и гамма-.

Этот эффект практически незаметен, поскольку сила гравитации — слабое взаимодействие. Гравитационное притяжение объектов, окружающих нас в повседневной жизни, ничтожно. Взмахнув двумя гантелями, вы возбудите гравитационные волны, но пренебрежимо слабые. Даже планеты, вращающиеся вокруг звёзд, или взаимно обращающиеся двойные звёзды не создают достаточно сильных волн, чтобы их можно было зарегистрировать.

Самое интересное — у вас в почте.
Подпишитесь на рассылки со скидками и авторскими текстами о новинках.

Заполняя эту форму, вы подтверждаете, что ознакомились с Правилами сайта, и даете согласие на обработку персональных данных.

Система защиты reCAPTCHA используется в соответствии с Политиками и Правилами использования Google.

Спасибо за подписку!

И как же тогда учёным удалось их поймать?

Помогли чёрные дыры (ЧД) и высокочувствительное оборудование.

Астрономы пришли к выводу, что источники, доступные для наблюдения LIGO, должны обладать намного более мощной гравитацией, чем обычные звёзды и планеты. В идеале это события с участием ЧД. О существовании ЧД известно почти 50 лет. Большинство из них являются остатками звёзд в 20 и более раз массивнее Солнца. Такие звёзды ярко светят и гибнут в катаклизме (о котором свидетельствует вспышка сверхновой), причём их внутренняя часть коллапсирует в ЧД. Звёздная материя «изымается» из Вселенной, оставляя на покинутом пространстве гравитационный отпечаток.

Ок, когда же к нам прилетят инопланетяне или что там должно случиться благодаря этому открытию?

Мы сделали большой шаг в изучении эволюции Вселенной: приоткрылась завеса тайны о том, как появился наш мир. Но если вы ждали, что гравитационные волны имеют отношение к экстрасенсорике, зелёным человечкам или левитации, — увы.

Получение этих данных — настоящий прорыв, одно из величайших открытий десятилетия, не уступающее по значимости открытию бозона Хиггса, вызвавшему ажиотаж в 2012 году. Существование бозона Хиггса являлось базисом Стандартной модели физики элементарных частиц, развивавшейся несколько десятилетий. Аналогично гравитационные волны — пульсации ткани пространства — важнейшее и принципиальное следствие общей теории относительности Эйнштейна.