Морозов Александр Гавриилович (moralg) wrote,
Морозов Александр Гавриилович
moralg

Физики проверяют всё...

      Предсказанные Эйнштейном в его ОТО гравитационные волны пытались обнаружить еще в конце 1960-х. Но впервые зафиксировали факт их существования только три года назад. И до сего дня по совокупности уже шесть раз. Во всех случаях эти волны были сгенерированы слиянием объектов звездных масс - небольших черных дыр и в одном случае - нейтронных звезд.

      С первых раз определить скорость распространения этих волн определить не удавалось. Но в сете со слиянием нейтронных звезд это сделали. Поскольку почти одновременно пришел сигнал об этом событии еще и электромагнитыми волнами (в гамма-диапазоне). Оказалось, что скорость распространения гравитационных волн, как и электромагнитных волн, равна скорости света (~ 300 тысяч км/сек) с погрешностью, не превышающей одну стотысячную сантиметра в секунду. Сей факт однозначно подтверждает эйнштейновскую ОТО.

      Казалось бы, что еще надо проверять? Дело в том, что помимо эйнштейновской ОТО существуют и альтернативные теории гравитации. В которых гравволны тоже распространяются со скоростью света. И хотя общественное мнение склоняется в пользу ОТО, эти альтернативные теории однозначно выкинуть в корзину истории теоретической физики пока еще нельзя. И поскольку различие гравволн в ОТО и в альтернативных теориях гравитации в двух словах даже на пальцах изложить не могу, сделаю это в двух абзацах под катом. А затем приведу результат анализа зарегистрированных гравволн на предмет их соответствия предсказаниям ОТО и альтернативных теорий гравитации.


      В квантовой физике говорят о дуализме волна-частица. Который легко понять из такого примера. Радиоволны длиной в сотни метров и километры никто частицами не называет, а обычный свет называют - частицами-фотонами (или квантами). Между тем их природа абсолютно одинакова - это электромагнитные волны. Только волны света в десятки тысяч раз короче сантиметра. И любой естественный цуг таких волн, состоящий из ~ десятков колебаний электромагнитного поля воспринимается нами не как волна, а как частица - фотон. А фотон в квантовой физике (и в опыте и в теории) имеет спин = 1 (внутренний момент импульса в единицах постоянной Планка h). Такие частицы называют векторными. А если бы фотон имел спин = 0, то его назвали бы скалярной частицей.

      Из сравнения структур теорий электромагнитного и гравитационного поля следует, что если бы удалось построить квантовую теорию гравитации на базе ОТО, то частицы, представляющие гравитационные волны имели бы спин = 2. И эти частицы (гравитоны) пришлось бы называть тензорными. А в альтернативных теориях гравитации в квантовом варианте они могли бы иметь спин или нулевой или единичный. Но зарегистрировать уже открытые гравволны как частицы не удастся, поскольку длины этих гравволн оказались порядка нескольких тысяч километров. Пришлось экспериментаторам изучать поляризацию зарегистрированных гравволн. Коих может быть пять. И из них только две - тензорные.

      Результат, о котором говорится в этой заметке и цитируемой в ней статье таков: нетензорных поляризаций в зарегистрированных гравволнах не обнаружено.

      Это означает, что эйнштейновская ОТО получает очередное подтверждение. Но поскольку цитируемый результат первый в своем роде, то признать его окончательным вердиктом в адрес альтернативных теорий гравитации в смысле их недостоверности можно будет лишь после неоднократного подтверждения этого результата другими группами исследователей.


Tags: Астрофизика, Гравитационные волны
Subscribe

Recent Posts from This Journal

promo moralg март 5, 03:01 29
Buy for 20 tokens
Многие из нас вздрагивают, когда дорогу нам перебегает черная кошка. Но неприятных последствий обычно не возникает и мы быстро забываем о ней. Но два дня назад на северо-восток США обрушилась очередная буря и совершила совсем не очередное действо - сломала дерево, которое 227 лет назад посадил…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments