Альберт Эйнштейн + Вселенная

В 1915 - 1916 годах, примерно, Эйнштейн опубликовал свои знаменитые уравнения, по его мнению, описывающие физическое состояние Вселенной.

Вселенная стационарна! – гласил вердикт Эйнштейна.

В это время в военной авиации Российской Империи служил прапорщиком выпускник физ-мат факультета Петербургского университета. Занимался авиаразведкой, летал на бомбардировки. Стал Георгиевским кавалером и кавалером ордена Св. Владимира. В 1917 году основал завод Авиаприбор (существует до сих пор, нынешнее название «Корпорация «Фазотрон»).

В 1922 году бывший прапорщик обратил свой интерес на уравнения Эйнштейна. И опубликовал свой вариант решения этих уравнений, из которого следовало, что Вселенная не стационарна, а расширяется, причем с ускорением. Это позже другие, на основании этих решений, сформулировали и теорию Большого взрыва, и теорию пульсации Вселенной. А тогда, в 1922, публикация возмутила Эйнштейна и он вступил с автором в дискуссию. Через несколько месяцев гений признал свою ошибку.

Оппонент Эйнштейна не продолжил изучать Вселенную. Его отвлекли иные, насущные прикладные проблемы в интересах молодого государства.  Много преподавал, занимался разработкой математических методик в области геофизики, расчетом моделей многоэлектронных атомов. В 1924 г. возглавил Главную геофизическую обсерваторию.

В 1925 году, в возрасте 37 лет, умер от скоротечного тифа.

В 2015 году ученые впервые в истории "услышали", как сталкиваются черные дыры. Это стало возможным благодаря открытию гравитационных волн — колебаний самого пространства-времени, которые распространяются со скоростью света и разбегаются по Вселенной подобно ряби на воде.

Эти волны были предсказаны Альбертом Эйнштейном еще в 1916 году в рамках его общей теории относительности, но понадобилось почти сто лет, чтобы ученые, вооружившись самыми точными и чувствительными приборами в истории человечества, смогли их наконец обнаружить.

Природа гравитационных волн

Чтобы понять природу гравитационных волн, представьте пространство-время как огромный натянутый батут. Массивные объекты, такие как звезды и планеты, создают в нем углубления. Когда эти объекты движутся, сталкиваются или взрываются, они вызывают колебания, которые распространяются во все стороны, искажая геометрию окружающего пространства. Эти искажения и есть гравитационные волны, несущие информацию о породивших их космических событиях.

Наиболее мощные гравитационные волны рождаются при грандиозных космических событиях — слиянии черных дыр, столкновении нейтронных звезд и взрывах сверхновых. Энергия этих процессов настолько колоссальна, что буквально заставляет пространство-время "дрожать".

Как мы их обнаруживаем?

Эффект от прохождения гравитационных волн настолько мал, что его можно сравнить с изменением расстояния между Землей и Солнцем на толщину человеческого волоса. Именно поэтому для их обнаружения необходимы невероятно чувствительные приборы.

Для первой в истории регистрации гравитационных волн ученые создали специальные детекторы – интерферометры LIGO в США и VIRGO в Италии. Это гигантские L-образные туннели длиной в несколько километров, внутри которых с помощью сложной системы лазеров и зеркал измеряются мельчайшие колебания пространства. Работая вместе, эти детекторы не только улавливают гравитационные волны, но и помогают определить, из какой области космоса они пришли.

Почему это важно?

Обнаружение гравитационных волн открыло новую эру в астрономии. Теперь мы можем "слышать" Вселенную! Если раньше мы могли только наблюдать космос с помощью различных видов излучения (свет, радиоволны, рентгеновские лучи и другие), то теперь у нас появился совершенно новый способ изучения космических явлений, происходящих на расстоянии в миллиарды световых лет от Земли.

Первый зарегистрированный сигнал, получивший название GW150914, пришел от слияния двух черных дыр на расстоянии около 1,3 миллиарда световых лет. В этом грандиозном событии участвовали черные дыры массами 29 и 36 солнечных масс, которые, слившись воедино, образовали новую черную дыру и отправили по Вселенной мощную гравитационную волну. Этот исторический сигнал стал первым прямым доказательством существования и гравитационных волн, и двойных систем черных дыр.

Будущее исследований

Сейчас ученые планируют создавать еще более чувствительные детекторы гравитационных волн, в том числе космические. Это позволит нам "услышать" еще больше космических событий и лучше понять устройство Вселенной.

Читайте также:

• Из чего состоят электроны?

• Откуда мы знаем, что Млечный Путь — спиральная галактика?

• Вокруг чего вращается Млечный Путь?

В 2015 году мир науки получил подтверждение тому, о чём Альберт Эйнштейн говорил ещё в 1916 году в рамках общей теории относительности: гравитационные волны существуют. Давайте разберёмся, что это за явление, как их "поймали" и почему это открытие стало прорывом.

Что такое гравитационные волны?

Представьте гладкую поверхность пруда, на которой вдруг появляются круги от брошенного камня. Подобным образом массивные объекты, например, сливающиеся чёрные дыры, создают "волны" в ткани пространства-времени. Эти искажения пространства называются гравитационными волнами.

Как их обнаружили?

До 2015 года существование гравитационных волн было лишь теоретическим. Их впервые зафиксировали на детекторе LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Два гигантских лазерных интерферометра в США смогли уловить слабейшие изменения расстояний, вызванные проходом волны.

Вот так выглядело это историческое событие (график сигнала):

Событие GW150914: первый зафиксированный сигнал был вызван слиянием двух чёрных дыр массами 29 и 36 масс Солнца на расстоянии 1.3 миллиарда световых лет.

Что мы узнали благодаря гравитационным волнам?

— Слияния массивных объектов. Теперь мы знаем, как сливаются чёрные дыры и нейтронные звёзды. Это помогает изучать эволюцию звёзд.

— Независимое измерение расстояний. С помощью гравитационных волн можно измерять расстояния до далёких объектов без оптических наблюдений.

— Прямое доказательство существования чёрных дыр. Ранее они наблюдались лишь косвенно, теперь мы видим их взаимодействия.

Почему это открытие важно?

Гравитационные волны открывают новую главу в астрономии. Мы привыкли изучать Вселенную через свет (радиоволны, оптические телескопы), но теперь мы "слышим" Вселенную. Это как внезапно открыть слух после долгих веков тишины.

Для углубления:

— Книга Кипа Торна "Интерстеллар: Наука за кадром", где он объясняет и гравитационные волны, и общую теорию относительности.

— Документальный фильм "Черные дыры и гравитационные волны".

— Научные статьи в журнале Physical Review Letters.

В безымянном учебном пособии на сайте Института биотехнологии, пищевой
и химической инженерии АлтГТУ использована схема по учебнику Лансберга. Здесь она проста и понятна.

Моральное право на ревизию дает мне следующий пассаж из вышеуказанного:

Вот тоже хорошая фраза

.., - в этом весь эйштенизм. Причём не просто следует, а должна! Ребята, физика ничего не брала у вас, это вы со своими лауреатами путаете.

Однако из-за того, что оппонент местами глуп, и даже не отдельными местами, а в самих своих основах, не следует наша правота.

Поэтому посмотрим на самое начало, из-за чего сыр-бор.

Эти формулы позволяют рассчитать координаты х`, у`, z`, t` некоторого события в системе k, если известны его координаты х, y, z, t в системе K.

Это как бы определение. Ваше определение, вы его дали. Давайте его придерживаться. А не вот это вот всё :)))

Вы когда-нибудь задумывались, что значит буковка v в этих формулах? А я вам скажу, это скорость подвижной системы относительно неподвижной. Относительная (относительно друг к другу) скорость начал координат. И эти две принимаются равными друг другу с самого начала. На этом основана вся ваша "логика".

Так, извиняюсь, какого хера вы городите, когда начинаете эти скорости "преобразовывать"?

Ах, конечно! Я ничего не понимаю! Эта, взаимно относительная скорость координат постоянна! Как скорость света, только меньше. А преобразовывается скорость чего-то летящего из скорости полёта в одной системе в скорость полёта в другой системе!

Да? Подписываетесь? Уверены, что я правильно понял и предал тексту ваши убеждения?

Хорошо, тогда мы с вами идём к вам.