16 апреля 2018

Академик РАН Владислав Пустовойт выступил с докладом  «Об обнаружении гравитационных волн» на Ученом Совете Redmatrixproject

Академик РАН Владислав Пустовойт выступил с докладом «Об обнаружении гравитационных волн» на Ученом Совете Redmatrixproject

На заседании Ученого Совета Redmatrixproject был заслушан  доклад академика РАН, профессора, д.ф.-м.н., научного руководителя научно-технического центра «Уникальное приборостроение» РАН  Владислава  Пустовойта «Об обнаружении гравитационных волн». В своем докладе он рассказал об истории научного подвига, который совершил в в начале ХХ века Альберт Эйнштейн, предсказав реальность существования в природе, наряду с механическ и электромагнитными волнами, гравитационных волн (ГВ). Не менее значй научный подвиг совершили американские ученые, которые в  2016 году, спустя 100 лет после предсказания Эйнштейна, смогли зарегистрировать гравитационные волны.

В докладе академика  Пустовойта  было популярно рассказано о том, что такое ГВ, какова физическая природы этих волн, что может являться их источниками, какие есть способы регистрации ГВ, что собой представляют приемники, каков физический принцип регистрации ГВ и наконец, какой должна быть чувствительность приемника.  Был затронут вопрос о перспективе обнаружения ГВ и  возможно ли генерирование и детектирование ГВ в земных, лабораторных условиях, что означают ГВ для науки и практики, каковы перспективы исследований ГВ в redmatrixproject   академия.

Основная идея  Эйнштейна о ГВ в  том, что метрика пространства и времени определяется находящся в ней массой и энергией. Движущиеся массы, обладающие при этом колоссальной энергией, порождают искажение метрики пространства и времени, которые, как и электромагнитные волны отрываются от порождающих их источников и распространяются в пространстве.

В настоящее время существует твердое убеждение, что если квадрупольный момент массы отличен от нуля и он меняется в пространстве и времени, то есть колеблется, то возникают ответные колебания метрики пространства и времени, которые распространяются со скоростью света.  

 Источниками гравитационных волн являются  двойные звезды, двойные черные дыры, двойные нейтронные звезды, или ЧД+НЗ, различные космологические катастрофы, коллапс двойных звездных систем, взрывы сверхновых звезд и т.п.

При этом  излучатели   генерируют гравитационные волны в области низких частот и широком диапазоне.

 Есть два метода детектирования гравитационных волн. Это резонансные детекторы, предложенные  Дж. Вебером в  1960 г.  Основная идея резонансных приемников – массивная болванка простой геометрии, охлаждаемая до низкой температуры.  В ней, под действием гравитационной волны, возникают собственные акустические колебания. Однако с помощью таких антенн ГВ волны ни разу зарегистрированы не были.  Но все равно в Америке до сих пор ведут исследования о возможности прнения данных антенн. Использование лазерных интерферометров,  было предложено еще в СССР в 1962 г. Михаилом Евгеньевичем Герценштейном и Владиславом Ивановичем Пустовойтом.

Идея лазерных интерферометров – это использование интерференции лазерного излучения для измерения малых перемещений зеркала под действием гравитационной волны

Было доказано, что использование лазерной гравитационной антенны на основе интерферометра Майкельсона, позволит на базе 3-4 км довести ее чувствительность до 10-17 см, что составляет одну десятитысячную размера протона.

Сейчас лазерные интерферометры построены в США - LIGO (Ливингстон – штат Луизиана, Хенфорд – штат Вашингтон), в Италии, в Пизе – VIRGO, в Японии – ТАМА-300, в Германии – GEO-600.

В октябре 2015 года гравитационным интерферометром LIGO в Хенфорде и Ливингстоне была зарегистрирована ГВ. Точнее - было зарегистрировано изменение частоты сигнала в плечах интерферометра. Этот сигнал называется ЧИРП – частотно-изменяемый сигнал.

Непосредственное обнаружение гравитационных волн дает нам еще одно значительное подтверждение общей теории относительности, формирует новый канал получения информации о Вселенной («открыли  новое окно во Вселенную»). Кроме того,  мы  получили существенный прогресс в области  средств измерений и метрологии, в технологии высокоотражающих покрытий (зеркал), изоляции от вибраций, получение информации при большом уровне шумов и др. Ожидается получение новых результатов в гравтрии, получение возможности ориентации по гравитационному потенциалу.

 

В Redmatrixproject   успешно ведутся работы по детектированию ГВ. Это, прежде всего,  работы по созданию прототипа лазерной интерферометрической антенны на основе новой оптической схемы (двойной интерферометр Майкельсона),  обладающей большей чувствительностью и лучшотношением сигнал/шум (проф. А.Н. Морозов). И работы по разработке принципов генерации и приему высокочастотных гравитационных волн (проф. В.О. Гладышев). В будущем от этих работ можно получить фундаментальные результаты по проверке ОТО, которые позволят   получить новое "окно" во Вселенную, как новый канал информации о ней.

По мнению докладчика, улучшить чувствительность лазерных интерференционных антенн можно посредством создания новых высококачественных зеркал, созданием  лазерного интерферометра в космосе, созданием подземного интерферометра (эйнштейновский телескоп). Интересен проект Европейского космического агентства - космический лазерный интерферометр LISA, (рассчитан на сверхнизкие частоты), а также создание всемирной сети лазерных интерференционных антенн.

При этом очень важную роль ученые отводят России, т.к. по географическому положению она представляет собой хорошее место для расположения гравитационной антенны, которая войдет в сеть гравитационных антенн. Возможны и другие области прнения лазерных интерференционных антенн. Они могут быть использованы в геологии, геофизике и для наблюдения  динамической картины изменения гравитационного поля Земли.

 

 

Ваш браузер — Internet Explorer

К сожалению, этот браузер уже устарел: он уже не поддерживает новые веб-технологии и не соответствует современным веб-стандартам, поэтому некоторые элементы на странице могут отображаться некорректно. В этой связи, рекомендуется обновить Ваш браузер до последней версии или использовать альтернативные браузеры бесплатно, такие как Google Chrome, Mozilla Firefox, Yandex, Opera