О космосе - общая ветка

Я понял Вас.
Но дело в том, что сейчас есть только один факт -- колебания интерферометра.
А вот всё остальное, в том числе и предполагаемое расстояние до объекта и предполагаемая дата -- это уже оценки, сделанные из предположения, что теории верны. Ничего крамольного в этом нет.
Но всё таки измерение скорости распространения гравитационных волн нужно сделать прямым!
На пресс-конференциях чётко сказали, что планируют использовать результаты сети интерферометров в будущем, чтобы точно определить направление. Тогда вопрос о скорости будет решён автоматически.
Подождём!
 
Бурундук, спасибо, статья более-менее понятная. Порадовало в статье наличие термина из известного фильма "Назад в будущее" - из-за искривления пространственно-временного континуума.) Выходит в фильме не обманули.)
И все-таки не могу увязать как-то в голове 2 вещи. Силы тяготения, гравитации, притяжения - все это одно и то же. Это же об этих силах идет речь? По которым Земля притягивает тела с ускорением свободного падения? Но если притягивает Земля - то искривления пространства не происходит? А вот теперь уже экспериментально доказанные гравитационные волны - искривляют пространство? Природа сил вроде одна и та же. Только в одном случае искривляют пространство, а в другом - нет.
Как может одна и та же сила то искривлять пространство - то не искривлять?
Прошу прощения если что не так понял.)
 
Vik63, все массивные тела искривляют пространство.

Но если в системе имеются только постоянные по амплитуде силы тяготения, как в случае Солнечной системы (в приближении круговых орбит), например, потому что другие силы, типа солнечного ветра, ничтожно малы, то получающееся пространство-время - кривое, но стационарное. И волн нет. Да, поле тяготения Земли и Солнца всё время искажает пространство-время и смещает картинку на интерферометре, но всё время - на одну и ту же величину, картинка "не дрожит".

Чтобы возбудить гравитационные волны, надо, чтобы огромные массы пришли в быстрое и несимметричное движение под действием НЕгравитационных сил или быстро меняющихся гравитационных сил, при этом, чтобы заметить дрожание интерференционной картины, распределение масс должно существенно меняться за доли секунд. Такое и случается при несимметричном столкновении чёрных дыр. То есть, чтобы получились колебания, распределение масс должно очень быстро меняться. Как в случае обычных колебаний - киньте камень в пруд - волны пойдут. А если камень просто лежит на дне - волн нет.

Или с электромагнитными волнами: стоячий или равномерно движущийся заряд ЭМИ не генерирует. А колеблющийся в антенне - генерирует. Гравитационные волны так хитро устроены, что равномерно движущийся по кругу заряд, в отличие от электромагнитного случая, тоже волн не генерирует (умные слова: нижняя мода излучения - квадрупольная). Связано это с тем, что есть гравитационные заряды только одного знака (отрицательных масс в природе не найдено. Недавно прямо померили массу антиматерии - конкретно, антипротона и ядра антидейтерия - у всех положительная).

Для тех, кто помнит диффуры. Уравнение слабых гравитационных волн - очень простое, как и электромагнитных.
(D2t - D2x - D2y - D2z)hik = Tik.
D2t, x - вторая производная по соответствующей переменной.
hik - изменение компонент метрики пространства-времени
Tik - тензор энергии - импульса, индексы i, k принимают значения t (время) и x,y,z (координаты)
Ttt - это энергия (в сопутствующей системе координат), Ttx, Tty, Ttz - соответствующие компоненты импульса, компоненты типа Txy связаны с моментом импульса.

Видно, чтобы были волны, Tik (особенно Ttx - именно эта компонента отвечает за "изменение длины") должны быстро меняться со временем, то есть, должно быстро изменяться распределение импульсов больших масс в пространстве.

Почему важна несимметричность? Потому что при симметричных процессах волны, направленные в разные стороны частями этого процесса, друг друга гасят. Представьте вращающийся вокруг своей оси однородно заряженный шар. Он электромагнитные волны генерировать не будет. А вот если его установить на конце длинной палки и начать крутить - то ещё как будет (несимметричный случай).
 
Последнее редактирование:
Вот теперь понятно.Спасибо большое.
 
Интерферометр очень чувствителен.
Видимо он будет чувствовать взрывы в карьерах за тысячи км, землетрясения на нашей планете, не влияет ли это на показание прибора?
______________________
Поскольку детектор LIGO столь тонко сбалансирован, иногда его работе мешают крошечные вибрации, идущие от самых нежелательных источников. К примеру, установку LIGO в Луизиане нельзя запускать днем из-за лесорубов, которые валят деревья в полукилометре от детектора. (Детектор LIGO настолько чувствителен, что его нельзя было бы запускать в течение дня даже в том случае, если рубка леса проходила бы на расстоянии полутора километров.) Даже ночью вибрации, источником которых являются товарные составы, проходящие в полночь и в шесть часов утра, ограничивают продолжительность непрерывной работы детектора LIGO.

Даже столь слабое явление, как волны, бьющие о берег на расстоянии нескольких километров от установки, может повлиять на результаты. Волны океана бьют о берег Северной Америки в среднем каждые шесть секунд, создавая низкий гул, который может быть зафиксирован лазерами. Частота этого шума настолько низка, что он, в сущности, может распространяться прямо сквозь землю. «Это похоже на рокот, — так комментирует этот шум Цукер. — В сезон ураганов в Луизиане это становится просто кошмаром». Кроме того, на детектор LIGO оказывают влияние приливы, создаваемые гравитацией Луны и Земли, что создает возмущение в несколько миллионных долей дюйма.
http://www.e-reading.by/chapter.php/97917/114/Kaku_-_Parallel'nye_miry.html
 
Бурундук, хочу с Вами поделиться своей мыслью. Может поясните.
Уж коль гравитационная волна -- это искривление самого пространства, то почему должны смещаться/деформироваться предметы?
Они растянуться или сместятся вместе с метрикой, и экспериментатор, находящийся рядом в том же искривлённом пространстве ничего не увидит.
В популярных статьях на эту тему говориться, что материальные тела упругие, поэтому и сопротивляются. Но ведь упругость определяется исходя из деформации в пространстве по находящейся рядом условной недеформированной линейке.
А в случае гравитационных волн и тело и линейка деформируются одинаково, значит наблюдатель не заметит этой деформации.

Таким образом перемещение/деформация тяжёлых масс -- сомнительный способ регистрации гравитационных волн.
Но такие детекторы существуют. В чём я не прав?
 
SDA сказал(а):
Может поясните.
Нажмите, чтобы раскрыть...
SDA, попробую.

Пусть есть твёрдое тело, состоящее из покоящихся атомов (пренебрежём тепловым движением и прочими флуктуациями). Каждый атом движется по геодезической - как бы "привязан" к определённой точке пространства.

Атомы покоятся, значит, силы на них действующие, уравновешены. Это возможно только при определённом расстоянии между атомами. Если расстояние уменьшится - силы ван-дер-ваальса станут отталкивать атомы, если увеличится - притягивать. Что проявляется на макроуровне как упругость твёрдых тел.

Теперь представим, что метрика рывком поменялась. Атомы остались в тех же точках пространства, но расстояние между точками выросло. Или уменьшилось. Соответственно, изменились межмолекулярные электромагнитные силы, и теперь они стремятся сжать или растянуть тело - атомы приходят в движение.

Если пустить волну метрики, то при определённой частоте можно добиться резонанса - и тело начнёт заметно для макроскопических приборов "гудеть". Конечно, для правильных расчётов надо учесть и запаздывание межмолекулярных сил, но резонанс в принципе возможен.

Недостаток твёрдотельных детекторов, кроме громоздкости и трудности борьбы с тепловыми шумами, как видим, в том, что резонируют они только на определённые частоты.

На физфаке МГУ долгое время экспериментировал с такими детекторами Владимир Борисович Брагинский на кафедре колебаний. Гравитационных волн не нашёл, но получил много полезных технических результатов в области подавления шумов, алгоритмов обработки данных и т.д.
 
Последнее редактирование:
Бурундук, спасибо за потраченное время объяснения, но это я прочитал и в других местах.
Постараюсь иначе сформулировать свой вопрос.
Пусть в твёрдом теле есть некие силы удерживающие его атомы на своих местах.
Пусть величина этих сил зависит о физических свойств конкретных атомом и расстояния между ними.
Рассмотрим искривление пространства вокруг двух атомов.
Заметит ли наблюдатель, находящийся на одном из атомов, что изменилась метрика того отрезка, который соединяет два атома?Или для него пространство так и останется с низменной метрикой?
Вектор взаимодействия между атомами ведь искривится, но изменится ли его длина в том пространстве?

С лазерными интерферометрами вопросов у меня нет. Там скорость света не зависит от искажения пространства, потому и получается универсальная линейка.
 
Последнее редактирование:
Да, заметит. Потому что изменится сила, с которой на него действует второй атом. Если, скажем, система была в равновесии, то теперь атомы начнут удаляться или сближаться.

А это другой вопрос. Длина линейки, как вы написали, тоже изменится. Поэтому если линейка была одной длины с измеряемым телом, то одной длины и останется. В первый момент. Но потом линейка в руках "задрожит" (смотри первую часть ответа).
 
Как же мне сформулировать мысль.... чтобы поняли ))
Был прямой отрезок в пространстве с кривизной =0.
Пространство исказилось , его кривизна стала отлична от нуля, но отрезок не изменился!
Муравей, бегающий по глобусу не знает, что его отрезки на самом деле не прямые!
Только наблюдатель находящийся за пределами искривлённого пространства увидит искривления.

Как то так...
 
SDA, длина отрезка изменилась. Муравью придётся ползти дальше и, скажем, если есть сила трения - затратить на преодоление силы трения на увеличившемся пути больше энергии (A=F*S). Он это заметит.

Обратите внимание: вы рассуждаете только в терминах пространства-времени. При этом таки да, линейка поменяется точно также, как и измеряемый объект и вроде померить ничего нельзя.

Но кроме пространства-времени и гравитации есть и другие силы (для твёрдотельных детекторов - силы межмолекулярного взаимодействия электромагнитной природы). И вот их соотношение при изменении метрики изменится. И это заметит и "внутренний" наблюдатель.

Анекдот:
- Бабушка, сколько до церкви?
- Семь. Раньше пять было, но приехали геодезисты, намерили - оказалось, семь. Теперь из-за них, окаянных, приходится на два километра больше топать.

Вот при изменении метрики анекдот перестаёт быть анекдотом
 
SDA, она из возможных смертей вселенной и гарантированных концов света для всего и вся это тепловая смерть в случае расширения неминуемого вселенной. и судя после открытия что вселенная расширяется ускорено то это единственная опция у на на данный момент. вначале с расширением простратранства разрушаться крупномасштабные структуры - слишком большое расстояние, потоз звезды сойдут с орбит в галактиках, потом планеты с орбит звезд звезды распылятся. это с увеличением расстояния между частями будут уменьшаться силы с котором связаны. а потом придет совсем полярный лис так как силы с которыми связаны атомы и состовляющие атомо(и возможно их составлящие) слишком близкодействующие. и дальше привет тотальная энтропия размазанная по вселенной. для наблюдателя тут все больше по косвенным признаком прийдет как изменеие интерфереционной картины
 
Zizilk, я не про Вселенную, а про искривление пространства.
Механизм расширения Вселенной всё ещё не ясен и потому я бы не рассматривал этот сценарий в качестве аргумена к моим вопросам
 
искревление пространства очень хорошо наблюдается и без спец детекторов. смотрите крест ейнштейна
 
Это не так.
Самый простой способ: померить углы треугольника. Треугольник - это фигура из трёх вершин, соединённых геодезическими. Геодезическая - это линия минимальной длины, соединяющая данные точки.

Отклонение суммы углов от пи равно R*S, где S - площадь треугольника, R- скалярная кривизна для двухмерной поверхности (в нашем четырёхмерном случае пространства-времени это будет свёртка тензора кривизны с дифференциальной формой Sik, соответствующей площади треугольника, но это уже математические финтифлюшки).

Таким образом, кривизну можно померить, сидя внутри кривого пространства.
 
Zizilk, вот и я о том же. На расстоянии вы видите,как там пучит пространство.
А теперь станьте в самую гущу скопления галактик, увидите ли что находитесь внутри гигантской линзы?
 
насколько понимаю основная проблема с гравиволнами и их подтверждении жля наблюдения за астрономическими объектами искревления тоже должны быть астрономическими, здесь же речь что удалось получить волны нужной частоты которым уже не надо больших расстояний для фиксации те волна и искревдение оказывается целиком в детекторе. а это вот частота достигнута неординарным событием - слиянием двух черных дыр достаточной массы чтобы волны не рассеили за гранью чувствительности


то есть мы оказались не в гуще а как бы за ее пределами
 
SDA, да будет другая помню прикольное видео с иллюстрацией суммы углов треугольника при разной кривизне.
 
Вам необходимо войти или зарегистрироваться, чтобы здесь отвечать.
Меню
Вход
Регистрация