Гравитационные волны – это волновые (т.е. перемещающиеся от своего источника подобно ряби на воде от брошенного камня) искажения пространства-времени, которые появляются, согласно уравнениям Эйнштейна, в результате гравитационного взаимодействия двух массивных объектов – к примеру, черных дыр, и распространяются со скоростью света.
Как сообщает журнал «Наука и жизнь», «вчерашний день можно считать началом новой эры в изучении космоса – гравитационной астрономии. Со времён Кепплера и Галилея, наблюдавших небесные светила через окуляры своих телескопов, астрономы научились строить радио- и рентгеновские телескопы, детекторы космических лучей и элементарных частиц. И вот пришло время для детектирования волн самого привычного и, несмотря на это, самого сложного явления – гравитации. Вплоть до начала XX века физики оперировали понятиями массы и закона притяжения. Однако великий Эйнштейн предложил «немного» другой подход к объяснению гравитации».
Согласно выведенным им принципам Общей теорией относительности (ОТО), гравитационные эффекты возникают не из-за силы, действующей на объекты с массой, а из-за искривления пространства-времени, которое вызывает любой объект, обладающий массой. Это искривление порождает интересные явления, например, вблизи массивных объектов время течёт медленнее, чем на удалении от них. Правда, масса объекта для этого должна быть действительно большой.
Общая теория относительности получила еще одно подтверждение. Таинственные гравитационные волны открыты, общая теория относительности празднует свою очередную победу, но что дальше? «Научное значение этого открытия огромно. Как и в случае электромагнитных волн, мы осознаем его в полной мере через некоторое время», – говорит профессор физического факультета МГУ Валерий Митрофанов, руководитель московской группы коллаборации LIGO. Гравитационные волны по своей природе уникальны – это колебания самого пространства, поэтому на пути их распространения нет никаких преград, а это значит, что астрофизики смогут «заглянуть» в те области Вселенной, из которых мы раньше не могли получить никакой другой информации.
Отдельно стоит сказать и о самой теории относительности. Она оказалась поразительно верна в предсказании параметров гравитационных волн, которые зафиксировал эксперимент LIGO, однако у учёных всё равно есть к ней вопросы, один из которых – чёрные дыры. Да, LIGO впервые «увидел» чёрную дыру, вернее сказать, даже две чёрные дыры, но вот с точки зрения теории чёрная дыра – это сингулярность, точка, в которой один из параметров уходит в бесконечность, это как деление единицы на ноль. Однако у физиков есть основания считать, что это не так, и в природе должны быть некоторые «ограничения», какие – ещё только предстоит выяснить. Кроме того, гравитационные волны, может быть, позволят узнать больше о самом загадочном событии во Вселенной – Большом взрыве, поскольку следы от него могут остаться в виде волн пространства-времени. Да и тёмная материя, которая существует, но при этом никак не видна, может быть, тоже проявит себя неизвестным образом. В любом случае, мы стали свидетелями огромного по своей важности открытия.
В этом году, кроме интриги, которая волнует добрую часть человечества: получит ли Ди Каприо свой долгожданный «Оскар», можно смело добавить ещё одну: дадут ли Нобелевскую премию за открытие гравитационных волн.