Труба из провинции готовится к охоте на чёрные дыры и ядра звёзд
Невзрачная «водосточная труба», наполовину зарытая в почву. Рядом – поле со брюссельской капустой и свёклой, пыльная загородная дорога. Не впечатляет.
В это же время посредством данной «трубы» учёные собираются посмотреть в такие глубины Вселенной, куда простые телескопы не доберутся ни при каких обстоятельствах.
Одна из ферм в Нижней Саксонии (Германия) даёт приют одному из самых необыкновенных инструментов науки — GEO 600. Это, быть может, лучший приёмник гравитационных волн, с каким когда-либо экспериментировали учёные.
«Многие ожидают, что экспериментальное обнаружение гравитационных волн станет одним из самых громадных научных достижений отечественной эры. И, само собой разумеется, Нобелевской премией для кого-то», — говорит доктор наук Джим Хок (Jim Hough) из английского университета гравитационных изучений (Glasgow University/Institute for Gravitational Research), посвятивший 30 лет собственной жизни поиску гравитационных волн.
Поставив ногу на шершавую трубу, доктор наук уверяет, что сейчас победа близка очень – на расстоянии считанных месяцев. Хок – один из фаворитов амбициозного проекта, что реализовывают последовательность английских и германских научных организаций и университетов.
Хок и его любимое детище (фотографии с сайта news.bbc.co.uk).
Гравитационные волны, в принципе, испускаются любыми подвижными телами, но лишь самые массивные из них – чёрные дыры, нейтронные звёзды (в определённых процессах) – способны порождать гравитационные волны таковой силы, что появляется надежда на их обнаружение.
Гравитационные волны, проходя через любое тело, последовательно растягивают и сжимают его в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Но сотрудничество это так мало, что для обнаружения результата необходимо достигнуть невиданной ранее точности: неточность в определении расстояния в 150 миллионов километров не должна быть больше, скажем, один диаметр атома водорода.
Британо-германский альянс физиков никак не смущён такими цифрами и говорит, что сравнительно не так давно выстроенный (но пока не запущенный) GEO 600, хоть и владеет базой для измерения не сильный искажений пространства-времени всего-то в 600 метров, но точность, с которой будет измеряться это расстояние — одна трёхтысячная диаметра протона!
Тяжело это представить, учитывая, что части установки складываются из сонма атомов, подверженных, к тому же, тепловому перемещению.
Сверхгладкие зеркала, подвешенные на стеклянных нитях, закреплённых на демпфированных рамах; лучи лазера, бегающие в вакуумированных труб, узкая настройка всех элементов, потребовавшая месяцев усердного труда – учёным было нужно основательно повозиться с прибором, что скоро обязан начать 18-месячную охоту за гравитационными волнами.
Устроен GEO 600 так. Замечательный лазер нацелен на «делитель луча» — полупрозрачное зеркало, которое дробит луч и направляет их в два долгих туннеля, лежащих перпендикулярно друг другу.
Гравитационные волны, испускаемые двумя нейтронными звёздами, скоро вращающимися около неспециализированного центра тяжести (1) и схема GEO 600 (2) (иллюстрация с сайта news.bbc.co.uk).
Оптика (e, f – наблюдай рисунок) употребляются, дабы расширить не сильный сигнал. Зеркала a, b, c и d удлиняют путь лучей, каковые, в итоге, возвращаются к началу туннелей, объединяются и попадают в фотоприёмник, который связан с компьютером.
Прохождение гравитационной волны меняет длину одного из туннелей, что обнаруживается по интерференции сведённых совместно лучей, один из которых будет при таких условиях чуточку запаздывать.
В случае если расчёты авторов установки оправдаются, то у человечества покажется ещё один вид астрономии – гравитационная. Это возможность посмотреть в невиданные дали либо, к примеру, в ядра взрывающихся звёзд.
Кроме этого возможно будет «заметить» слияние чёрных дыр и нейтронных звёзд.
Ещё одно подтверждение Неспециализированной теории относительности – это дополнительный бонус, при успехе миссии GEO 600.
Для построения новых приёмников гравитационных волн физикам потребовались самые прецизионные механика и оптика (фото с сайта news.bbc.co.uk).
Кстати, проект GEO 600 — не единственный в данной области. Возможно отыскать в памяти, например, американо-европейский космический опыт LISA.
Имеется сходные установки и на Земле (не считая Европы – в Америке, Азии и Австралии).
Одновременное обнаружение сигнала (от прокатившейся со скоростью света через земной шар гравитационной волны), доказало бы, что устройства уловили как раз её.
Это было бы сенсацией. Так как тогда в первый раз в изучении далёких миров мы прекратим надеяться только на электромагнитное излучение.
Вероятно кроме этого, что подобные установки смогут конкретно уловить и гравитационное эхо от Громадного Взрыва, разрешив науке изучить первые моменты создания Вселенной и, возможно, сплотить кое-какие из противоречащих теорий, обрисовывающих это событие.
Взять совсем другой взор на мир. Возможно, как раз этого не хватало науке, чтобы выяснить что-то серьёзное?
Хок считает, что чувствительность «трубы на ферме» уже находится на уровне, достаточном, дабы в один раз выбежать из лаборатории на улицу с криком «Эврика!».
