Коллектив авторов - Происхождение Вселенной. Как с помощью теории относительности Эйнштейна можно проникнуть в прошлое, понять настоящее и предвидеть будущее Вселенной [litres]

«Утром 14 сентября я включил свой компьютер и увидел e-mail с сообщением о регистрации этого события, происшедшего буквально несколько минут назад. Я подумал, что это, вероятно, инжекция – был еще такой ранний этап наблюдений. Позже в лаборатории мы определили, что никакой инжекции не было. Мы провели еще много исследований, и нам понадобилось несколько месяцев, чтобы подтвердить достоверность этого сигнала. Но даже с самого начала было понятно, что если это не инжекция, то это самое лучшее, что мы когда-либо видели».

Гравитационная волна, по-видимому, пришла от столкновения двух черных дыр, находящихся на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от Солнца. Для Райнера Вайсса, ныне заслуженного профессора Массачусетского технологического института, это было долгожданным подтверждением его надежд:

«Это было выдающееся открытие. Больше всего на свете я хотел увидеть столкновение двух черных дыр. Если вы спросите, что в первую очередь подтолкнуло нас к построению столь сложного сооружения, я отвечу, что это было желание проверить, работает ли теория Эйнштейна в сильных гравитационных полях. В таких условиях общая теория относительности еще не проверялась. И вдруг в наших руках оказывается свидетельство того, что уравнение поля Эйнштейна, от начала до конца, совершенно справедливо».

Для Нергис Мавалвала, ученой-физика из Массачусетского технологического института, которая работает в LIGO уже 25 лет, детектирование этого сигнала стало только началом:

«Одним из пленительных моментов общей теории относительности является то, что вы решаете уравнения, пусть даже вы решаете их десятилетиями, и создаете образцы того, как должны выглядеть сигналы. Природа была к нам добра: самый первый сигнал, который мы увидели, оказался таким ясным. Многие полагали, что мы увидим только слабые сигналы, едва выступающие над уровнем шума, и последуют многочисленные дискуссии о том, можно ли вообще считать это сигналом или нет.

Это открытие побуждает нас к новым интенсивным исследованиям, ведь мы знаем, что на свете еще много неизведанного, ждущего своих наблюдателей. Некоторые могут вообразить, что про себя мы решили: «Окей, теперь, когда мы это увидели, мы можем собирать вещички и отправляться по домам». Но на самом деле все совсем наоборот. Мы увидели только первую гравитационную волну, но сколько еще открытий нам предстоит? Нам столько нужно узнать о черных дырах, а ведь есть еще и нейтронные звезды! Что касается лично меня, я надеюсь увидеть кое-что, над чем придется поломать голову. Может быть, мы откроем новые объекты, которые пока невозможно даже представить».

Теория относительности Эйнштейна предсказала гравитационные волны. После их открытия в 2016 году журнал New Scientist опубликовал гипотетическое интервью [1] Цитируется по «Полному собранию трудов Альберта Эйнштейна», кроме обозначенных исключений. , которое могло бы состояться с самим великим ученым, составленное на основании высказываний, сделанных им при жизни.

Исследователи открыли первые свидетельства существования гравитационных волн от слияния двух черных дыр, что является подтверждением последнего предсказания вашей теории относительности. Это впечатляет, не правда ли?

Если вы спрашиваете меня, существуют ли гравитационные волны, должен сказать, что я не знаю. Но это очень интересная проблема [2] Цитируется по книге «Поиски: Автобиография» (1941) Леопольда Инфельда, который работал совместно с Эйнштейном. .

Это свершилось – их только что открыли! Какова ваша реакция?

Теория находит оправдание для их существования в том факте, что они согласуются с большим количеством отдельных наблюдений. Именно в этом заключается «правота» теории.

Как вы можете описать свою жизнь в 1910-х годах, во время изучения гравитационных волн?

В научной жизни у меня была небольшая передышка. Я изучал гравитационные волны, а совсем недавно начал изучать квантовую теорию излучения и поглощения света и причины возникновения подъемной силы летательных аппаратов.

Правда ли, что фактически вы нашли ошибку в вашей оригинальной статье 1916 года по теории относительности, в которой рассматривались гравитационные волны, и вам пришлось заново пересмотреть ее в 1918 году?

Важный вопрос о том, как распространяются гравитационные волны, был рассмотрен мной в научной статье полтора года назад. Однако я вынужден вернуться к этому предмету изучения, поскольку мое прежнее сообщение вызывает сомнения и, к сожалению, содержит прискорбную ошибку в вычислениях.