Нобелівська премія з фізики 2017

10/03/2017 in Новини, Статті

Нобелівську премію з фізики цього року отримають Райнер Вайс (Rainer Weiss) (половину премії), Баррі Беріш (Barry C. Barish) і Кіп Торн (Kip S. Thorne)(розділять іншу половину) за “визначні внески у детектор LIGO та спостереження гравітаційних хвиль“.

Що таке LIGO

LIGO – лазерно-інтерферометрична гравітаційно-хвильова обсерваторія, створена для реєстрації гравітаційних хвиль. Такі хвилі мають виникати, коли дуже великі маси стикаються друг з другом. Наприклад, дві масивні чи надмасивні чорні діри. Саме від стикання чорних дір 14 вересня 2015 року обсерваторіями LIGO були зареєстровані гравітаційні хвилі.

Лауреати премії, тобто Райнер Вайс, Баррі Беріш і Кіп Торн, провідні науковці LIGO, які зробили багато і для науки, і для того, щоб проект був реалізований.

Обсерваторії виглядають так:

Одна у Лівінгстоні, інша – у Хенфорді. Майже найудаленіші точки Америки, щоб можна було визначити напрям гравітаційної взаємодії, яка викликала хвилі, оскільки очікується, що швидкість хвилі буде така сама, як у світла, а між цими містами вона буде йти аж 10 мілісекунд.

Це спрощена схема роботи детектора.

Взагалі це не єдині детектори гравітаційних хвиль, але лауреати премії працюють саме з ним.

Чому це має значення

Це не перша Нобелівська премія, яку дають за гравітаційні хвилі. У 1993 році премію отримали Расселл Галс та Джозеф Тейлор за непряме виявленя цих хвиль (відкриття того, що пульсар PSR B1913 +16 втрачає енергію, гіпотетично на випромінювання гравітаційних хвиль). Тобто ці хвилі варті двох премій.

Гравітаційні хвилі передбачив ще Альберт Айнштайн у загальній теорії відносності, а їх виявлення, відповідно, підтверджує вірність загальної теорії відностості. Айнштайн був правий і в цьому :)

Фраза для гіків: Рівняння Ейнштейна мають розв’язки хвильового типу, що є збудженням метрики простору-часу, які розповсюджуються зі швидкістю світла. Слабка (лінійна) гравітаційна хвиля, відповідно до загальної теорії відносності, є поперечною й описується двома незалежними компонентами (має дві поляризації).

Тепер можна не фантазувати про те, має масу гравітон чи ні, на що схожі чорні діри (ми, людство, взагалі не бачили жодної чорної діри, ми бачили дірку, маленьку темну цятку, та деякі аномалії, які вона викликає), чи має місце теорія струн, як поводяться нейтронні зірки і чому вибухають наднові та як розширюється Всесвіт, а думати про те, як це дослідити. За допомогою гравітаційних хвиль, звичайно.

Ось ролики, які пояснюють, що це за хвилі такі і як їх досліджують. Англійською.