Поймать волну: учёные могут сегодня объявить об обнаружении гравитационных волн

Сегодня пройдёт пресс-конференция сотрудников LIGO (Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории. — RT). Как ожидается, на ней будут сделаны заявления, касающиеся исследования гравитационных волн. Не исключено, что будет объявлено об их открытии. Примечательно, что мероприятие совпало со 100-летием с момента публикации общей теории относительности Альберта Эйнштейна: создавая эту теорию, великий учёный сделал предположение о существовании этих волн. Попытки найти доказательства их существования с тех пор предпринимали лучшие умы мира. О первых результатах работы LIGO российские участники проекта — физики из МГУ и Института прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде — расскажут в рамках пресс-конференции, организованной МГУ.

Гравитационные волны, предположительно, может испускать любая материя, которая движется с переменным ускорением — например, нейтронные звёзды, чёрные дыры и другие космические объекты. Чем больше их масса — тем сильнее излучение. Согласно общей теории относительности, гравитационные волны могут перемещаться со скоростью света, однако имеют довольно малую величину — именно поэтому их так сложно зафиксировать. Гравитационные волны не привязаны к объектам, от которых исходят, они распространяются по Вселенной свободно, искажая гравитационное поле и создавая, как говорят учёные, рябь пространства-времени. Это явление, по словам экспертов, можно сравнить с кругами, которые расходятся от брошенного в воду камня, только в огромных — космических — масштабах.

Подтверждение существования гравитационных волн позволит науке продвинуться в изучении вопросов формирования и развития Вселенной. К примеру, гравитационные волны, предположительно, могут появляться при столкновении галактик и слиянии нейтронных звёзд. Считается, что на данный момент Вселенная наполнена гравитационными волнами, появившимися после Большого взрыва.

Российские учёные также внесли свой вклад в это исследование. С LIGO сотрудничали две группы исследователей — из МГУ и из нижегородского Института прикладной физики. Они занимались вопросами использования зеркал для антенн, предназначенных для улавливания гравитационных волн. Среди физиков, работавших над проектом, — профессоры Владимир Брагинский и Валерий Митрофанов.

RT в преддверии пресс-конференции LIGO пообщался с доктором физико-математических наук, ведущим сотрудником Астрокосмического центра института им. П.Н. Лебедева, ассоциированным сотрудником департамента прикладной математики и теоретической физики Кембриджского университета Павлом Ивановым, который пояснил всю важность этого, пока ещё потенциального, открытия.

«Это интересно, потому что мы со стопроцентной вероятностью сможем проверить общую теорию относительности. Она уже получила проверку, но в режиме слабого поля и в режиме сильных гравитационных полей», — рассказал он, добавив, что не будет удивлён, если группа исследователей получит за своё открытие Нобелевскую премию.

«Обнаружить смещение, которое связано с размерами во много-много (от тысячи до миллиона) раз меньше, чем атомное ядро, крайне затруднительно», — пояснил Иванов.

«Машина рядом (с приборами исследователей. — RT) проехала, самолёт пролетел, малейшие изменения в земной коре — всё это вызывает так называемый шум. И обнаружить сигнал под этим шумом (хотя уже существуют специальные методы — и математические, и технологические) крайне затруднительно. И, скажем прямо, большие деньги были вложены в этот проект», — отмечает он.

Также Павел Иванов рассказал RT, что научную деятельность в области изучения гравитационных волн вели и советские, и российские учёные, в частности Михаил Герценштейн, Владислав Пустовойт, Леонид Грищук и Владимир Брагинский. Одна из наиболее значимых научных работ на эту тему принадлежит Герценштейну и Пустовойту, она была опубликована в 1962 году.

Если открытие подтвердится, его авторы станут основными претендентами на получение Нобелевской премии по физике в этом году. В научном сообществе возможное открытие называют «захватывающим» и прогнозируют новую эру в истории астрофизики.

Кип Торн, научный консультант фильма «Интерстеллар», получившего немало наград, в том числе «Оскар», тоже занимается вопросами гравитационных волн и принимает участие в проекте. Однако напрямую связанные с гравитационным излучением так называемые кротовые норы (позволяющие преодолевать расстояние между двумя точками в пространстве мгновенно. — RT), о которых идёт речь в картине, пока остаются исключительно гипотетическими объектами.