senderman
BANNED | Редактировать | Профиль | Сообщение | Цитировать | Сообщить модератору
Надежней украшать елку, а не российское величие!
Цитата:
Открытие гравитационных волн
Открытие гравитационных волн было выполнено путем их прямого детектирования 14 сентября 2015 года коллаборациями LIGO и VIRGO; об открытии было объявлено 11 февраля 2016 года. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters и ряде последующих статей.
Событие получило обозначение GW150914.
За экспериментальное обнаружение гравитационных волн в 2017 году была присуждена Нобелевская премия по физике.
Гравитационные волны и история их поиска
Существование гравитационных волн впервые было предсказано в 1916 году Альбертом Эйнштейном на основании общей теории относительности. Эти волны представляют собой изменения гравитационного поля, распространяющиеся подобно волнам. При прохождении гравитационной волны между двумя телами расстояние между ними изменяется. Относительное изменение этого расстояния служит мерой амплитуды волны...
Международное сотрудничество
Несмотря на то, что первоначальный импульс проекту задали США, обсерватория LIGO является по-настоящему международным проектом. В получение научного результата внесли вклад в общей сложности более тысячи учёных мира из пятнадцати стран. В разработке детекторов и анализе данных участвовало более 90 университетов и научно-исследовательских институтов, существенный вклад также внесли около 250 студентов.
Создание LIGO для обнаружения гравитационных волн было предложено в 1980 году профессором физики MIT Райнером Вайссом, профессором теоретической физики Калтеха Кипом Торном и профессором физики того же института Рональдом Дривером.
Сеть детекторов LSC включает в себя интерферометры LIGO и детектор GEO600. Команда GEO включает учёных из Института гравитационной физики Общества Макса Планка (Институт Альберта Эйнштейна, AEI) и университета Лейбница в Ганновере в партнерстве с университетами Великобритании: Глазго, Кардиффа, Бирмингема и другими, а также университета Балеарских островов (англ.)русск. в Испании.
В состав коллаборации VIRGO входит более чем 250 физиков и инженеров, которые относятся к 19 различным европейским исследовательским группам: шесть из Национального центра научных исследований Франции; восемь из Национального института ядерной физики Италии; две из Нидерландов Nikhef (англ.)русск.; отделения физических наук Венгерской академии наук (Wigner RCP); группы POLGRAW из Польши и Европейской гравитационной обсерваторией (англ.)русск., занимающейся обеспечением работы детектора VIRGO недалеко от Пизы в Италии.
В начале 90-х гг. было принято решение о строительстве нескольких детекторов, и первыми в строй должны были войти относительно небольшие установки GEO600 в Европе и TAMA300 в Японии. Эти установки имели шанс обнаружить гравитационные волны, но на них прежде всего должны были обкатать технологии. Предполагалось, что основными претендентами на обнаружение будут LIGO и VIRGO.
Открытие стало возможным благодаря новым возможностям обсерватории второго поколения (Advanced LIGO), в финансовой поддержке которого лидирует Национальный научный фонд США. Финансирующие организации в Германии (Общество Макса Планка), в Великобритании (Совет по обеспечению науки и технологии (англ.)русск.) и Австралии (Австралийский совет по исследованиям) также внесли значительный вклад в проект. Некоторые из ключевых технологий, сделавших Advanced LIGO гораздо более чувствительной, были разработаны и испытаны в германо-британском проекте GEO. Изначально американцы предложили Австралии построить в Южном полушарии антенну и согласились для этого предоставить всё оборудование, но Австралия отказалась из-за дороговизны содержания установки.
Значительные вычислительные ресурсы были предоставлены кластером AEI Atlas в Ганновере, лабораторией LIGO университета Сиракуз и университета Висконсина-Милуоки (англ.)русск.. Несколько университетов спроектировали, создали и испытали ключевые компоненты для Advanced LIGO: Австралийский национальный университет, Университет Аделаиды, Университет Флориды, Стэнфордский университет, Колумбийский университет в Нью-Йорке, Университет штата Луизиана. Оборудование установок содержит в себе комплектующие из множества стран. Так, на LIGO стоят немецкие лазеры, часть зеркал делалась в Австралии и т.д.
С инженерной точки зрения для реализации технологий по обнаружению гравитационных волн требовалось преодоление множества трудностей. Например, «чисто механически» необходимо повесить массивные зеркала на подвесе, который висит на другом подвесе, тот на третьем подвесе и так далее — и всё для того, чтобы максимально избавиться от посторонней вибрации. Другим примером инструментальных проблем является оптическая: чем мощнее луч, циркулирующий в оптической системе, тем более слабое смещение зеркал можно будет заметить фотодатчиком. Для компенсации эффекта в 2000-х годах была запущена исследовательская программа, включающая исследователей из США и Австралии. В Западной Австралии была сконструирована установка длиной 80 метров, призванная смоделировать воздействие мощного луча на систему линз и зеркал, а также избавиться от этого воздействия.
К совместному LIGO, Virgo и GEO600 наблюдению гравитационных волн в октябре 2019 присоединился проект KAGRA, что увеличит точность, сократив область неба, откуда пришли волны, с 30 до 10 квадратных градусов.
Вклад советских и российских учёных
На астрофизические явления как на источник гравитационных волн впервые обратил внимание в 1948 году академик В. А. Фок, который тогда же сделал оценки для мощности гравитационного излучения Юпитера.
Идея использовать лазерные интерферометры для поиска гравитационных волн впервые была предложена в 1962 году М. Е. Герценштейном и В. А. Пустовойтом в СССР. Однако считается, что их публикация не была замечена на западе и не повлияла на развитие реальных проектов... |
|
Всего записей: 1488 | Зарегистр. 16-03-2019 | Отправлено: 15:23 18-12-2020 | Исправлено: senderman, 15:40 18-12-2020 |
|
