Современная наука. В поисках гравитационных волн...

15.05.2018

Академик В.Л. Гинзбург в свое время составил список наиболее важных и интересных проблем современной физики и астрофизики. И в этом перечне под номером 22 стоит технически очень сложная задача - прием гравитационных волн, приходящих из космоса.

Идея существования гравитационных волн принадлежит А. Эйнштейну и фигурирует в работах по созданной им в 1916 году общей теории относительности - теории пространства и времени, объединившей эти два понятия.

По существу общая теория относительности (ОТО) - это теория гравитации, устанавливающая связь тяготения с геометрией пространства - времени. Материя в этом пространстве создает гравитационное поле ( поле притяжения), и полностью определяет свойства четырехмерного пространства - времени.

Как же может гравитация повлиять на геометрию пространства? Оказалось, что гравитация может искривлять пространство - время. Эйнштейн математически показал, что в поле тяготения (гравитационном поле) пространство- время обладает кривизной. Слабой кривизне соответствует обычная ньютоновская гравитация, управляющая Солнечной системой.

Но если космический объект обладает очень большой массой, то пространство-время искривлено очень сильно. А если такой огромный и массивный объект вращается или колеблется, то кривизна меняется, и в пространстве рождаются волны кривизны, которые и получили название гравитационных волн.

В общем то по сути, гравитационные волны создает любой вращающийся или колеблющийся объект у которого есть масса. Гравитационная волна, исходя из общей теории поля, должна представлять собой поток частиц с нулевой массой покоя - гравитонов. Скорость гравитационных волн такая же , как и у электромагнитных (то есть равна скорости света) и они вызывают движение тел, встречающихся на их пути (подобно давлению света). Но этот гравитационный эффект очень мал.

В том же 1916 году Эйнштейн вычислил мощность гравитационного излучения вращающегося стержня длиной 1 метр. Даже если его раскрутить до предельно возможной нагрузки на разрыв, мощность будет всего ничего - 10^-37 Ватт, что зарегистрировать невозможно.

Следовательно, чтобы обнаружить гравитационные волны нужны гигантские массы и огромные мощности, поэтому в лабораторных условиях данная задача технически неосуществима.

Придется обратиться в космос.