Гравитационные волны — открыты!

Взмахните рукой — и по всей Вселенной побегут гравитационные волны.
С. Попов, М. Прохоров. Призрачные волны Вселенной

Рис. 1. «Звучание» сливающихся черных дыр: измеренная LIGO зависимость частоты гравитационно-волнового сигнала от времени

Рис. 1. «Звучание» сливающихся черных дыр: измеренная LIGO зависимость частоты гравитационно-волнового сигнала от времени. Изображение из обсуждаемой статьи

В астрофизике произошло событие, которого ждали десятилетия. После полувека поисков наконец-то открыты гравитационные волны, колебания самого пространства-времени, предсказанные Эйнштейном сто лет назад. 14 сентября 2015 года обновленная обсерватория LIGO зарегистрировала гравитационно-волновой всплеск, порожденный слиянием двух черных дыр с массами 29 и 36 солнечных масс в далекой галактике на расстоянии примерно 1,3 млрд световых лет. Гравитационно-волновая астрономия стала полноправным разделом физики; она открыла нам новый способ наблюдать за Вселенной и позволит изучать недоступные ранее эффекты сильной гравитации.

Гравитационные волны

Теории гравитации можно придумывать разные. Все они будут одинаково хорошо описывать наш мир, пока мы ограничиваемся одним-единственным ее проявлением — ньютоновским законом всемирного тяготения. Но существуют и другие, более тонкие гравитационные эффекты, которые были экспериментально проверены на масштабах солнечной системы, и они указывают на одну конкретную теорию — общую теорию относительности (ОТО).

ОТО — это не просто набор формул, это принципиальный взгляд на суть гравитации. Если в обычной физике пространство служит лишь фоном, вместилищем для физических явлений, то в ОТО оно само становится явлением, динамической величиной, которая меняется в согласии с законами ОТО. Вот эти искажения пространства-времени относительно ровного фона — или, на языке геометрии, искажения метрики пространства-времени — и ощущаются как гравитация. Говоря кратко, ОТО вскрывает геометрическое происхождение гравитации.

У ОТО есть важнейшее предсказание: гравитационные волны. Это искажения пространства-времени, которые способны «оторваться от источника» и, самоподдерживаясь, улететь прочь. Это гравитация сама по себе, ничья, своя собственная. Альберт Эйнштейн окончательно сформулировал ОТО в 1915 году и почти сразу понял, что полученные им уравнения допускают существование таких волн.

Как и для всякой честной теории, такое четкое предсказание ОТО должно быть проверено экспериментально. Излучать гравитационные волны могут любые движущиеся тела: и планеты, и брошенный вверх камень, и взмах руки. Проблема, однако, в том, что гравитационное взаимодействие столь слабое, что никакие экспериментальные установки не способны заметить излучение гравитационных волн от обычных «излучателей».

Чтобы «погнать» мощную волну, нужно очень сильно исказить пространство-время. Идеальный вариант — две черные дыры, вращающиеся друг вокруг друга в тесном танце, на расстоянии порядка их гравитационного радиуса (рис. 2). Искажения метрики будут столь сильными, что заметная часть энергии этой пары будет излучаться в гравитационные волны. Теряя энергию, пара будет сближаться, кружась всё быстрее, искажая метрику всё сильнее и порождая еще более сильные гравитационные волны, — пока, наконец, не произойдет кардинальная перестройка всего гравитационного поля этой пары и две черных дыры не сольются в одну.

Рис. 2. Тесная пара черных дыр за мгновение до слияния

Рис. 2. Тесная пара черных дыр за мгновение до слияния. Изображение с сайта ligo.org

Такое слияние черных дыр — взрыв грандиозной мощности, но только уходит вся эта излученная энергия не в свет, не в частицы, а в колебания пространства. Излученная энергия составит заметную часть от исходной массы черных дыр, и выплеснется это излучение за доли секунды. Аналогичные колебания будут порождать и слияния нейтронных звезд. Чуть более слабый гравитационно-волновой выброс энергии сопровождает и другие процессы, например коллапс ядра сверхновой.

Гравитационно-волновой всплеск от слияния двух компактных объектов имеет очень конкретный, хорошо вычисляемый профиль, показанный на рис. 3. Период колебаний задается орбитальным движением двух объектов друг вокруг друга. Гравитационные волны уносят энергию; как следствие, объекты сближаются и крутятся быстрее — и это видно как по убыстрению колебаний, так и по усилению амплитуды. В какой-то момент происходит слияние, выбрасывается последняя сильная волна, а затем следует высокочастотный «послезвон» (ringdown) — дрожание образовавшейся черной дыры, которая «сбрасывает» с себя все несферические искажения (эта стадия на картинке не показана). Знание этого характерного профиля помогает физикам искать слабый сигнал от такого слияния в сильно зашумленных данных детекторов.

Рис. 3. Гравитационно-волновой всплеск от слияния двух черных дыр

Рис. 3. Гравитационно-волновой всплеск от слияния двух черных дыр. Изображение с сайта ligo.org

Колебания метрики пространства-времени — гравитационно-волновое эхо грандиозного взрыва — разлетятся по Вселенной во все стороны от источника. Их амплитуда ослабевает с расстоянием, по аналогии с тем, как падает яркость точечного источника при удалении от него. Когда всплеск из далекой галактики долетит до Земли, колебания метрики будут порядка 10−22 или даже меньше. Иными словами, расстояние между физически не связанными друг с другом предметами будет периодически увеличиваться и уменьшаться на такую относительную величину.

Порядок величины этого числа легко получить из масштабных соображений (см. статью В. М. Липунова «Гравитационно-волновое небо»). В момент слияния нейтронных звезд или черных дыр звездных масс искажения метрики прямо рядом с ними очень большие — порядка 0,1, на то это и сильная гравитация. Столь суровое искажение затрагивает область порядка размеров этих объектов, то есть несколько километров. При удалении от источника амплитуда колебания падает обратно пропорционально расстоянию. Это значит, что на расстоянии 100 Мпк = 3·1021 км амплитуда колебаний упадет на 21 порядок и станет порядка 10−22.

Конечно, если слияние произойдет в нашей родной галактике, дошедшая до Земли дрожь пространства-времени будет куда сильнее. Но такие события происходят раз в несколько тысяч лет. Поэтому по-настоящему рассчитывать стоит лишь на такой детектор, который способен будет почувствовать слияние нейтронных звезд или черных дыр на расстоянии в десятки-сотни мегапарсек, а значит, охватит многие тысячи и миллионы галактик.

Здесь надо добавить, что косвенное указание на существование гравитационных волн уже было обнаружено, и за него даже присудили Нобелевскую премию по физике за 1993 год. Многолетние наблюдения за пульсаром в двойной системе PSR B1913+16 показали, что период обращения уменьшается ровно такими темпами, которые предсказывает ОТО с учетом потерь энергии на гравитационное излучение. По этой причине практически никто из ученых в реальности гравитационных волн не сомневается; вопрос лишь в том, как их поймать.

История поисков

Рис. 4. Джозеф Вебер настраивает свой детектор гравитационных волн

Рис. 4. Джозеф Вебер настраивает свой детектор гравитационных волн. Изображение с сайта physics.aps.org

Поиски гравитационных волн стартовали примерно полвека назад — и почти сразу обернулись сенсацией. Джозеф Вебер из Мэрилендского университета сконструировал первый резонансный детектор: цельный двухметровый алюминиевый цилиндр с чувствительными пьезодатчиками по бокам и хорошей виброизоляцией от посторонних колебаний (рис. 4). При прохождении гравитационной волны цилиндр срезонирует в такт искажениям пространства-времени, что и должны зарегистрировать датчики. Вебер построил несколько таких детекторов, и в 1969 году, проанализировав их показания в ходе одного из сеансов, он прямым текстом сообщил, что зарегистрировал «звучание гравитационных волн» сразу в нескольких детекторах, разнесенных друг от друга на два километра (J. Weber, 1969. Evidence for Discovery of Gravitational Radiation). Заявленная им амплитуда колебаний оказалась неправдоподобно большой, порядка 10−16, то есть в миллион раз больше типичного ожидаемого значения. Сообщение Вебера было встречено научным сообществом с большим скепсисом; к тому же другие экспериментальные группы, вооружившись похожими детекторами, не смогли в дальнейшем поймать ни одного подобного сигнала.

Однако усилия Вебера дали толчок всей этой области исследований и запустили охоту за волнами. С 1970-х годов, усилиями Владимира Брагинского и его коллег из МГУ, в эту гонку вступил и СССР (см. статью 1972 года об отсутствии гравитационно-волновых сигналов). Интересный рассказ о тех временах есть в эссе Если девушка попадет в дыру.... Брагинский, кстати, — один из классиков всей теории квантовых оптических измерений; он первым пришел к понятию стандартного квантового предела измерений — ключевому ограничению в оптических измерениях — и показал, как их в принципе можно преодолевать. Резонансная схема Вебера совершенствовалась, и благодаря глубокому охлаждению установки шумы удалось резко снизить (см. список и историю этих проектов). Однако точность таких цельнометаллических детекторов всё еще была недостаточна для надежного детектирования ожидаемых событий, да и к тому же они настроены резонировать лишь на очень узком диапазоне частот вблизи килогерца.

Намного более перспективными казались детекторы, в которых используется не один резонирующий объект, а отслеживается расстояние между двумя не связанными друг с другом, независимо подвешенными телами, например двумя зеркалами. Из-за колебания пространства, вызванного гравитационной волной, расстояние между зеркалами будет то чуть больше, то чуть меньше. При этом чем больше длина плеча, тем большее абсолютное смещение вызовет гравитационная волна заданной амплитуды. Эти колебания сможет почувствовать лазерный луч, бегающий между зеркалами. Такая схема способна регистрировать колебания в широком диапазоне частот, от 10 герц до 10 килогерц, и это именно тот интервал, в котором будут излучать сливающиеся пары нейтронных звезд или черных дыр звездных масс.

Современная реализация этой идеи на основе интерферометра Майкельсона выглядит следующим образом (рис. 5). В двух длинных, длиной в несколько километров, перпендикулярных друг другу вакуумных камерах подвешиваются зеркала. На входе в установку лазерный луч расщепляется, идет по обеим камерам, отражается от зеркал, возвращается обратно и вновь соединяется в полупрозрачном зеркале. Добротность оптической системы исключительно высока, поэтому лазерный луч не просто проходит один раз туда-обратно, а задерживается в этом оптическом резонаторе надолго. В «спокойном» состоянии длины подобраны так, чтобы два луча после воссоединения гасили друг друга в направлении датчика, и тогда фотодетектор оказывается в полной тени. Но стоит лишь зеркалам под действием гравитационных волн сместиться на микроскопическое расстояние, как компенсация двух лучей станет неполной и фотодетектор уловит свет. И чем сильнее смещение, тем более яркий свет увидит фотодатчик.

Рис. 5. Принцип интерферометрического детектирования гравитационных волн

Рис. 5. Принцип интерферометрического детектирования гравитационных волн. Гравитационная волна искажает длину двух плечей в противофазе, из-за чего точная компенсация света нарушается и фотодетектор регистрирует периодический сигнал. Изображение из статьи D. Castelvecchi & A. Witze, 2016. Einstein's gravitational waves found at last

Слова «микроскопическое смещение» даже близко не передают всей тонкости эффекта. Смещение зеркал на длину волны света, то есть микрон, заметить проще простого даже без каких-либо ухищрений. Но при длине плеча 4 км это отвечает колебаниям пространства-времени с амплитудой 10−10. Заметить смещение зеркал на диаметр атома тоже не представляет проблем — достаточно запустить лазерный луч, который пробежит туда-сюда тысячи раз и получит нужный набег фазы. Но и это дает от силы 10−14. А нам нужно спуститься по шкале смещений еще в миллионы раз, то есть научиться регистрировать сдвиг зеркала даже не на один атом, а на тысячные доли атомного ядра!

На пути к этой поистине поразительной технологии физикам пришлось преодолевать множество трудностей. Некоторые из них чисто механические: требуется повесить массивные зеркала на подвесе, который висит на другом подвесе, тот на третьем подвесе и так далее — и всё для того, чтобы максимально избавиться от посторонней вибрации. Другие проблемы тоже инструментальные, но оптические. Например, чем мощнее луч, циркулирующий в оптической системе, тем более слабое смещение зеркал можно будет заметить фотодатчиком. Но слишком мощный луч будет неравномерно нагревать оптические элементы, что пагубно скажется на свойствах самого луча. Этот эффект надо как-то компенсировать, и для этого в 2000-х годах была запущена целая исследовательская программа по этому поводу (рассказ об этом исследовании см. в новости Преодолено препятствие на пути к высокочувствительному детектору гравитационных волн, «Элементы», 27.06.2006). Наконец, есть чисто фундаментальные физические ограничения, связанные с квантовым поведением фотонов в резонаторе и принципом неопределенности. Они ограничивают чувствительность датчика величиной, которая называется стандартный квантовый предел. Однако физики с помощью хитро приготовленного квантового состояния лазерного света уже научились преодолевать и его (J. Aasi et al., 2013. Enhanced sensitivity of the LIGO gravitational wave detector by using squeezed states of light).

В гонке за гравитационными волнами участвует целый список стран; своя установка есть и в России, в Баксанской обсерватории, и о ней, кстати, рассказывается в документальном научно-популярном фильме Дмитрия Завильгельского «В ожидании волн и частиц». Лидерами этой гонки сейчас являются две лаборатории — американский проект LIGO и итальянский детектор Virgo. LIGO включает в себя два одинаковых детектора, расположенных в Ханфорде (штат Вашингтон) и в Ливингстоне (штат Луизиана) и разнесенных друг от друга на 3000 км. Наличие двух установок важно сразу по двум причинам. Во-первых, сигнал будет считаться зарегистрированным, только если его увидят оба детектора одновременно. А во-вторых, по разности прихода гравитационно-волнового всплеска на две установки — а она может достигать 10 миллисекунд — можно примерно определить, из какой части неба этот сигнал пришел. Правда, с двумя детекторами погрешность будет очень большой, но когда в работу вступит Virgo, точность заметно повысится.

Рис. 6. Гравитационно-волновой детектор в Ханфорде — один из двух детекторов обсерватории LIGO

Рис. 6. Гравитационно-волновой детектор в Ханфорде — один из двух детекторов обсерватории LIGO. Изображение из статьи M. Mitchell Waldrop, 2016. The hundred-year quest for gravitational waves — in pictures

Строго говоря, впервые идея интерферометрического детектирования гравитационных волн была предложена советскими физикам М. Е. Герценштейном и В. И. Пустовойтом в далеком 1962 году. Тогда только-только был придумал лазер, а Вебер приступал к созданию своих резонансных детекторов. Однако эта статья не была замечена на западе и, говоря по правде, не повлияла на развитие реальных проектов (см. исторический обзор Physics of gravitational wave detection: resonant and interferometric detectors).

Создание гравитационной обсерватории LIGO было инициативой трех ученых из Массачусетского технологического института (MIT) и из Калифорнийского технологического института (Калтеха). Это Райнер Вайсс (Rainer Weiss), который реализовал идею интерферометрического гравитационно-волнового детектора, Рональд Дривер (Ronald Drever), добившийся достаточной для регистрации стабильности лазерного света, и Кип Торн, теоретик-вдохновитель проекта, ныне хорошо известный широкой публике в качестве научного консультанта фильма «Интерстеллар». О ранней истории создания LIGO можно прочитать в недавнем интервью Райнера Вайсса и в воспоминаниях Джона Прескилла.

Деятельность, связанная с проектом интерферометрического детектирования гравитационных волн, началась в конце 1970-х годов, и поначалу реальность этой затеи тоже у многих вызывала сомнения. Однако после демонстрации ряда прототипов был написан и одобрен нынешний проект LIGO. Его строили в течение всего последнего десятилетия XX века.

Хотя первоначальный импульс проекту задали США, обсерватория LIGO является по-настоящему международным проектом. В него вложились, финансово и интеллектуально, 15 стран, и членами коллаборации числятся свыше тысячи человек. Важную роль в реализации проекта сыграли советские и российские физики. С самого начала активное участие в реализации проекта LIGO принимала уже упомянутая группа Владимира Брагинского из МГУ, а позже к коллаборации присоединился и Институт прикладной физики из Нижнего Новгорода.

Обсерватория LIGO заработала в 2002 году и вплоть до 2010 года на ней прошло шесть научных сеансов наблюдений. Никаких гравитационно-волновых всплесков достоверно обнаружено не было, и физики смогли лишь установить ограничения сверху на частоту таких событий. Это, впрочем, не слишком их удивляло: оценки показывали, что в той части Вселенной, которую тогда «прослушивал» детектор, вероятность достаточно мощного катаклизма была невелика: примерно один раз в несколько десятков лет.

Финишная прямая

С 2010 по 2015 годы коллаборации LIGO и Virgo кардинально модернизировали аппаратуру (Virgo, впрочем, еще в процессе подготовки). И вот теперь долгожданная цель находилась в прямой видимости. LIGO — а точнее, aLIGO (Advanced LIGO) — теперь была готова отлавливать всплески, порожденные нейтронными звездами, на расстоянии 60 мегапарсек, и черными дырами — в сотни мегапарсек. Объем Вселенной, открытой для гравитационно-волнового прослушивания, вырос по сравнению с прошлыми сеансами в десятки раз.

Конечно, нельзя предсказать, когда и где будет следующий гравитационно-волновой «бабах». Но чувствительность обновленных детекторов позволяла рассчитывать на несколько слияний нейтронных звезд в год, так что первый всплеск можно было ожидать уже в ходе первого четырехмесячного сеанса наблюдений. Если же говорить про весь проект aLIGO длительностью в несколько лет, то вердикт был предельно ясным: либо всплески посыплются один за другим, либо что-то в ОТО принципиально не работает. И то, и другое станет большим открытием.

С 18 сентября 2015 года до 12 января 2016 года прошел первый сеанс наблюдений aLIGO. В течение всего этого времени по интернету гуляли слухи о регистрации гравитационных волн, но коллаборация хранила молчание: «мы набираем и анализируем данные и пока не готовы сообщить о результатах». Дополнительную интригу создавало то, что в процессе анализа сами члены коллаборации не могут быть полностью уверены, что они видят реальный гравитационно-волновой всплеск. Дело в том, что в LIGO в поток настоящих данных изредка искусственно внедряется сгенерированный на компьютере всплеск. Он называется «слепой вброс», blind injection, и из всей группы только три человека (!) имеют доступ к системе, которая осуществляет его в произвольный момент времени. Коллектив должен отследить этот всплеск, ответственно проанализировать его, и только на самых последних этапах анализа «открываются карты» и члены коллаборации узнают, было это реальным событием или же проверкой на бдительность. Между прочим, в одном таком случае в 2010 году дело даже дошло до написания статьи, но обнаруженный тогда сигнал оказался именно «слепым вбросом».

Лирическое отступление

Чтобы еще раз почувствовать торжественность момента, я предлагаю взглянуть на эту историю с другой стороны, изнутри науки. Когда сложная, неприступная научная задача не поддается несколько лет — это обычный рабочий момент. Когда она не поддается в течение более чем одного поколения, она воспринимается совершенно иначе.

Школьником ты читаешь научно-популярные книжки и узнаешь про эту сложную для решения, но страшно интересную научную загадку. Студентом ты изучаешь физику, делаешь доклады, и иногда, к месту или нет, люди вокруг тебя напоминают о ее существовании. Потом ты сам занимаешься наукой, работаешь в другой области физики, но регулярно слышишь про безуспешные попытки ее решить. Ты, конечно, понимаешь, что где-то ведется активная деятельность по ее решению, но итоговый результат для тебя как человека со стороны остается неизменным. Проблема воспринимается как статичный фон, как декорация, как вечный и почти неизменный на масштабах твоей научной жизни элемент физики. Как задача, которая всегда была и будет.

А потом — ее решают. И резко, на масштабах нескольких дней, ты чувствуешь, что физическая картина мира поменялась и что теперь ее надо формулировать в других выражениях и задавать другие вопросы.

Для людей, которые непосредственно работают над поиском гравитационных волн, эта задача, разумеется, не оставалась неизменной. Они видят цель, они знают, чего надо достигнуть. Они, конечно, надеются, что природа им тоже пойдет навстречу и подкинет в какой-нибудь близкой галактике мощный всплеск, но одновременно они понимают, что, даже если природа не будет так благосклонна, ей от ученых уже не спрятаться. Вопрос лишь в том, когда именно они смогут достичь поставленные технические цели. Рассказ об этом ощущении от человека, который несколько десятилетий занимался поиском гравитационных волн, можно услышать в упомянутом уже фильме «В ожидании волн и частиц».

Открытие

11 февраля всё открылось. Коллаборация LIGO провела пресс-конференцию, и одновременно с этом в журнале Physical Review Letters вышла совместная статья коллабораций LIGO и Virgo Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger, прямым текстом сообщающая об открытии гравитационных волн. Причем любопытно, что событие, получившее рядовое обозначение GW150914, было зарегистрировано еще 14 сентября, то есть за четыре дня до официального старта наблюдательного сеанса, когда детекторы уже находились в полностью рабочем режиме и завершались последние технические проверки. Полный любопытных подробностей рассказ о том, что творилось в те дни в самой коллаборации LIGO, читайте в заметке Here’s the first person to spot those gravitational waves.

На рис. 7 показан главный результат: профиль сигнала, зарегистрированного обоими детекторами. Видно, что на фоне шумов сначала слабо проступает, а потом нарастает по амплитуде и по частоте колебание нужной формы. Сравнение с результатами численного моделирования позволило выяснить, слияние каких объектов мы наблюдали: это были черные дыры с массами примерно 36 и 29 солнечных масс, которые слились в одну черную дыру массой 62 солнечных массы (погрешность всех этих чисел, отвечающая 90-процентному доверительному интервалу, составляет 4 солнечных массы). Авторы мимоходом замечают, что получившаяся черная дыра — самая тяжелая из когда-либо наблюдавшихся черных дыр звездных масс. Разница между суммарной массой двух исходных объектов и конечной черной дырой составляет 3±0,5 солнечных масс. Этот гравитационный дефект масс примерно за 20 миллисекунд полностью перешел в энергию излученных гравитационных волн. Расчеты показали, что пиковая гравитационно-волновая мощность достигала 3,6·1056 эрг/с, или, в пересчете на массу, примерно 200 солнечных масс в секунду.

Рис. 7. Сигнал от события GW150914

Рис. 7. Вверху: сигнал от события GW150914, зарегистрированный двумя детекторами LIGO, внизу: результат численного моделирования процесса для наиболее подходящих масс черных дыр. Изображение из обсуждаемой статьи в Physical Review Letters

Статистическая значимость обнаруженного сигнала составляет 5,1σ. Иными словами, если предположить, что это статистические флуктуации наложились друг на друга и чисто случайно выдали подобный всплеск, такого события пришлось бы ждать 200 тысяч лет. Это позволяет с уверенностью заявить, что обнаруженный сигнал не является флуктуацией.

Рис. 8. Интерпретация зарегистрированного сигнала

Рис. 8. Интерпретация зарегистрированного сигнала. Вверху: профиль гравитационно-волнового излучения и соответствующие ему стадии слияния двух черных дыр; внизу: изменение эффективных орбитальных параметров пары с течением времени до момента слияния. Изображение из обсуждаемой статьи в Physical Review Letters

Максимальная амплитуда колебаний в этом всплеске составила 10−21. Зная массы исходных объектов, можно вычислить излученную мощность, и, сравнив с этой амплитудой, выяснить, как далеко произошло это слияние. Оценка расстояния до него — примерно 1,3 млрд св. лет, (\(410^{+160}_{-180}\) Мпк, красное смещение \(z = 0.09^{+0.03}_{-0.04}\)). Из сравнения с моделированием были также получены ограничения на вращение черной дыры. Детальное обсуждение профиля GW150914, погрешностей измерения, и сравнения с моделированием приводится в сопровождающих статьях. На сайте коллаборации выложена также подробная информация по этому событию.

Временная задержка между двумя детекторами составила примерно 7 миллисекунд. Это позволило оценить направление прихода сигнала (рис. 9). Поскольку детекторов только два, локализация вышла очень приблизительной: подходящая по параметрам область небесной сферы составляет 600 квадратных градусов.

Рис. 9. Оценка направления прихода всплеска на небесной сфере

Рис. 9. Оценка направления прихода всплеска на небесной сфере. Изображение с пресс-конференции LIGO

Коллаборация LIGO не ограничилась одной лишь констатацией факта регистрации гравитационных волн, но и провела первый анализ того, какие это наблюдение имеет последствия для астрофизики. В статье Astrophysical implications of the binary black hole merger GW150914, опубликованной в тот же день в журнале The Astrophysical Journal Letters, авторы оценили, с какой частотой происходят такие слияния черных дыр. Получилось как минимум одно слияние в кубическом гигапарсеке за год, что сходится с предсказаниями наиболее оптимистичных в этом отношении моделей.

О чем расскажут гравитационные волны

Открытие нового явления после десятилетий поисков — это не завершение, а лишь начало нового раздела физики. Конечно, регистрация гравитационных волн от слияния черных двух важна сама по себе. Это прямое доказательство и существования черных дыр, и существования двойных черных дыр, и реальности гравитационных волн, и, если говорить вообще, доказательство правильности геометрического подхода к гравитации, на котором базируется ОТО. Но для физиков не менее ценно то, что гравитационно-волновая астрономия становится новым инструментом исследований, позволяет изучать то, что раньше было недоступно.

Во-первых, это новый способ рассматривать Вселенную и изучать космические катаклизмы. Для гравитационных волн нет препятствий, они без проблем проходят вообще сквозь всё во Вселенной. Они самодостаточны: их профиль несет информацию о породившем их процессе. Наконец, если один грандиозный взрыв породит и оптический, и нейтринный, и гравитационный всплеск, то можно попытаться поймать все их, сопоставить друг с другом, и разобраться в недоступных ранее деталях, что же там произошло. Уметь ловить и сравнивать такие разные сигналы от одного события — главная цель всесигнальной астрономии.

Когда детекторы гравитационных волн станут еще более чувствительными, они смогут регистрировать дрожание пространства-времени не в сам момент слияния, а за несколько секунд до него. Они автоматически пошлют свой сигнал-предупреждение в общую сеть наблюдательных станций, и астрофизические спутники-телескопы, вычислив координаты предполагаемого слияния, успеют за эти секунды повернуться в нужном направлении и начать съемку неба до начала оптического всплеска.

Во-вторых, гравитационно-волновой всплеск позволит узнать новое про нейтронные звезды, самые интересные объекты во Вселенной. Слияние нейтронных звезд — это, фактически, самый последний и самый экстремальный эксперимент над нейтронными звездами, который природа может поставить для нас, а нам как зрителям останется только наблюдать результаты. Наблюдательные последствия такого слияния могут быть разнообразными (рис. 10), и, набрав их статистику, мы сможем лучше понимать поведение нейтронных звезд в таких экзотических условиях. Обзор современного состояния дел в этом направлении можно найти в недавней публикации S. Rosswog, 2015. Multi-messenger picture of compact binary mergers.

Рис. 10. Возможные сценарии слияния нейтронной звезды с другой нейтронной звездой или с черной дырой

Рис. 10. Возможные сценарии слияния нейтронной звезды с другой нейтронной звездой или с черной дырой. Информацию о развитии событий в каждом сценарии можно будет извлечь с помощью гравитационно-волнового всплеска. Изображение из статьи Imre Bartos, Patrick Brady, Szabolcs Marka, 2012. How Gravitational-wave Observations Can Shape the Gamma-ray Burst Paradigm

В-третьих, регистрация всплеска, пришедшего от сверхновой, и сопоставление его с оптическими наблюдениями позволит наконец-то разобраться в деталях, что же там происходит внутри, в самом начале коллапса. Сейчас у физиков по-прежнему остаются сложности с численным моделированием этого процесса.

В-четвертых, у физиков, занимающихся теорией гравитации, появляется вожделенная «лаборатория» по изучению эффектов сильной гравитации. До сих пор все эффекты ОТО, которые мы могли непосредственно наблюдать, относились к гравитации в слабых полях. О том, что происходит в условиях сильной гравитации, когда искажения пространства-времени начинают сильно взаимодействовать сами с собой, мы могли догадываться лишь по косвенным проявлениям, через оптический отголосок космических катастроф.

В-пятых, появляется новая возможность для проверки экзотических теорий гравитации. Таких теорий в современной физике уже много, см. например посвященную им главу из популярной книги А. Н. Петрова «Гравитация». Некоторые из этих теорий напоминают обычную ОТО в пределе слабых полей, но могут сильно от нее отличаться, когда гравитация становится очень сильной. Другие допускают существование у гравитационных волн нового типа поляризации и предсказывают скорость, слегка отличающуюся от скорости света. Наконец, есть и теории, включающие дополнительные пространственные измерения. Что можно будет сказать по их поводу на основе гравитационных волн — вопрос открытый, но ясно, что кое-какой информацией здесь можно будет поживиться. Рекомендуем также почитать мнение самих астрофизиков о том, что изменится с открытием гравитационных волн, в подборке на Постнауке.

Планы на будущее

Перспективы гравитационно-волновой астрономии — самые воодушевляющие. Сейчас завершился лишь первый, самый короткий наблюдательный сеанс детектора aLIGO — и уже за это короткое время был пойман четкий сигнал. Точнее будет сказать так: первый сигнал был пойман еще до официального старта, и коллаборация пока что не отчиталась о всех четырех месяцах работы. Кто знает, может там уже есть несколько дополнительных всплесков? Так или иначе, но дальше, по мере увеличения чувствительности детекторов и расширения доступной для гравитационно-волновых наблюдений части Вселенной, количество зарегистрированных событий будет расти лавинообразно.

Рис. 11. Этапы введения в строй обновленных детекторов LIGO и Virgo

Рис. 11. Этапы введения в строй обновленных детекторов LIGO и Virgo. Изображение с сайта relativity.livingreviews.org

Ожидаемое расписание сеансов сети LIGO-Virgo показано на рис. 11. Второй, шестимесячный, сеанс начнется в конце этого года, третий сеанс займет почти весь 2018 год, и на каждом этапе чувствительность детектора будет расти. В районе 2020 года aLIGO должна выйти на запланированную чувствительность, которая позволит детектору прощупывать Вселенную на предмет слияния нейтронных звезд, удаленных от нас на расстояния до 200 Мпк. Для еще более энергетических событий слияния черных дыр чувствительность может добивать чуть ли до гигапарсека. Так или иначе, доступный для наблюдения объем Вселенной возрастет по сравнению с первым сеансом еще в десятки раз.

Рис. 12. Объем Вселенной, доступный LIGO

Рис. 12. Объем Вселенной, доступный LIGO для гравитационно-волнового прослушивания. Красный, желтый и голубой шары соответствуют первоначальной стадии LIGO, нынешнему сеансу aLIGO, и проектной чувствительности aLIGO. Каждое пятнышко — это отдельное скопление галактик. Рисунок из статьи D. Castelvecchi & A. Witze, 2016. Einstein's gravitational waves found at last

В конце этого года в игру также вступит и обновленная итальянская лаборатория Virgo. У нее чувствительность чуть поменьше, чем у LIGO, но тоже вполне приличная. За счет метода триангуляции, тройка разнесенных в пространстве детекторов позволит намного лучше восстанавливать положение источников на небесной сфере. Если сейчас, с двумя детекторами, область локализации достигает сотен квадратных градусов, то три детектора позволят уменьшить ее до десятков. Кроме того, в Японии сейчас строится аналогичная гравитационно-волновая антенна KAGRA, которая начнет работу через два-три года, а в Индии, в районе 2022 года, планируется запустить детектор LIGO-India. В результате спустя несколько лет будет работать и регулярно регистрировать сигналы целая сеть гравитационно-волновых детекторов (рис. 13).

Рис. 13. Сеть нынешних и будущих гравитационно-волновых детекторов

Рис. 13. Сеть нынешних и будущих гравитационно-волновых детекторов. Изображение с пресс-конферении 11 февраля

Наконец, существуют планы по выводу гравитационно-волновых инструментов в космос, в частности, проект eLISA. Два месяца назад был запущен на орбиту первый, пробный спутник, задачей которого будет проверка технологий. До реального детектирования гравитационных волн здесь еще далеко. Но когда эта группа спутников начнет собирать данные, она откроет еще одно окно во Вселенную — через низкочастотные гравитационные волны. Такой всеволновой подход к гравитационным волнам — главная цель этой области в далекой перспективе.

Параллели

Открытие гравитационных волн стало уже третьим за последние годы случаем, когда физики наконец-то пробились через все препятствия и добрались до неизведанных ранее тонкостей устройства нашего мира. В 2012 году был открыт хиггсовский бозон — частица, предсказанная почти за полвека от этого. В 2013 году нейтринный детектор IceCube доказал реальность астрофизических нейтрино и начал «разглядывать вселенную» совершенно новым, недоступном ранее способом — через нейтрино высоких энергий. И вот сейчас природа поддалась человеку еще раз: открылось гравитационно-волновое «окно» для наблюдений вселенной и, одновременно с этим, стали доступны для прямого изучения эффекты сильной гравитации.

Надо сказать, нигде здесь не было никакой «халявы» со стороны природы. Поиски велись очень долго, но она не поддавалась потому, что тогда, десятилетия назад, аппаратура не дотягивала до результата по энергии, по масштабам, или по чувствительности. Привело к цели именно неуклонное, целенаправленное развитие технологий, развитие, которое не остановили ни технические сложности, ни отрицательные результаты прошлых лет.

И во всех трех случаях сам по себе факт открытия стал не завершением, а, наоборот, началом нового направления исследований, стал новым инструментом прощупывания нашего мира. Свойства хиггсовского бозона стали доступны измерению — и в этих данных физики пытаются разглядеть эффекты Новой физики. Благодаря возросшей статистике нейтрино высоких энергий, нейтринная астрофизика делает первые шаги. Как минимум то же самое сейчас ожидается и от гравитационно-волновой астрономии, и для оптимизма есть все основания.

Источники:
1) LIGO Scientific Coll. and Virgo Coll. Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger // Phys. Rev. Lett. Published 11 February 2016.
2) Detection Papers — список технических статей, сопровождающих основную статью об открытии.
3) E. Berti. Viewpoint: The First Sounds of Merging Black Holes // Physics. 2016. V. 9. N. 17.

Обзорные материалы:
1) David Blair et al. Gravitational wave astronomy: the current status // arXiv:1602.02872 [physics.ins-det].
2) Benjamin P. Abbott and LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration. Prospects for Observing and Localizing Gravitational-Wave Transients with Advanced LIGO and Advanced Virgo // Living Rev. Relativity. 2016. V. 19. N. 1.
3) O. D. Aguiar. The Past, Present and Future of the Resonant-Mass Gravitational Wave Detectors // Res. Astron. Astrophys. 2011. V. 11. N. 1.
4) The search for gravitational waves — подборка материалов на сайте журнала Science по поиску гравитационных волн.
5) Matthew Pitkin, Stuart Reid, Sheila Rowan, Jim Hough. Gravitational Wave Detection by Interferometry (Ground and Space) // arXiv:1102.3355 [astro-ph.IM].
6) В. Б. Брагинский. Гравитационно-волновая астрономия: новые методы измерений // УФН. 2000. Т. 170. С. 743–752.
7) Peter R. Saulson. Physics of Gravitational Wave Detection: Resonant and Interferometric Detectors.

Видеоматериалы:
1) Пресс-конференция LIGO о регистрации гравитационных волн — видеозапись исторической пресс-конференции и специальный выпуск программы Алексея Семихатова «Вопрос науки», посвященный открытию гравитационных волн.
2) «В ожидании волн и частиц», документальный и научно-популярный фильм режиссёра Дмитрия Завильгельского про поиски гравитационных волн и экзотических частиц, призер фестиваля «360 градусов», финалист национальной премии «Лавр-2015».
3) Gravitational waves explained, видеоролик с популярным объяснением гравитационных волн от создателя комиксов PhDComics.
4) Гравитационные волны // видеорассказ Сергея Попова в проекте «Постнаука» о черных дырах и гравитационных волнах.

Популярные материалы:
1) К. Постнов. Гравитационные волны, «Постнаука», 2016.
2) В. Н. Руденко. «Поиск гравитационных волн». Глава из книги, Издательство «Век 2», 2007 г.
3) А. Левин. Рябь пространства-времени // «Популярная механика», №6, 2006.
4) С. Попов, М. Прохоров. Призрачные волны Вселенной, «Вокруг света», 2007.
5) В. М. Липунов. Гравитационно-волновое небо // СОЖ, Т. 6, №4, 2000.
6) Гравитационные волны, текстовая расшифровка беседы В. Б. Брагинского и М. В. Сажина в передаче Александра Гордона.
7) О. Андреева, М. Казанович. Если девушка попадет в дыру..., «Эксперт», 2012.
8) Точка зрения: Что изменит открытие гравитационных волн, «Постнаука», 12.02.2016.

Игорь Иванов


997
Показать комментарии (997)
Свернуть комментарии (997)

  • Олег Чечулин  | 12.02.2016 | 06:03
    А как компенсируются сейсмические эффекты?
    • Dema > Олег Чечулин | 12.02.2016 | 07:46
      И у меня возник тот же вопрос. А еще, что значит "в той части Вселенной, которую тогда «прослушивал» детектор", опишите пожалуйста каким образом осуществляется наведение детектора на тот или иной участок неба, потому что из описания сложилось впечатление, что детектор следит за всей небесной сферой целиком. Спасибо огромное за статью!!! Прочитал "на одном дыхании".
      • PavelS > Dema | 12.02.2016 | 09:16
        Про часть вселенной - речь не про направление, речь про объём (ограничение по дальности, всё что дальше - не можем расслышать).
        • Dema > PavelS | 12.02.2016 | 10:07
          Про дальность это понятное дело, спасибо.
          • TzelTavr > Dema | 12.02.2016 | 14:52
            Интересно, а можно ли недостаточную силу регистрируемых гравиволн компенсировать близостью их источника ? Помнится, у Стругацких в одном раннем произведении ( кажется "Путь на Амальтею" ) это было описано - искусственное получение гравитационных волн в космосе путем аннигиляции мелких астероидов ...
            • PavelS > TzelTavr | 12.02.2016 | 18:27
              Другими словами, можно ли создать эффективный излучатель волн в лабораторных условиях? Нет, пока что до этого далеко, как и до астероидов из антивещества. Существующие материалы и близко к этому не подошли. Возможно, ультразвуковые волны в металлическом водороде или что-то типа того будут излучать грав.волны (тоже очень высокой частоты) - но ведь и металлический водород ещё не получен. Звук, идущий в алмазах, излучает слишком мало, чтобы это заметить, хотя вероятно это один из лучших лабораторных излучателей.
        • anothereugene-2 > PavelS | 14.02.2016 | 00:14
          И про направление тоже. Наибольшая чувствительность этой антенны вдоль вертикального направления, существует также горизонтальная ось симметрии, вдоль которой у антенны нулевая чувствительность. Эти направления разные у двух антенн и вращаются с вращением Земли, но тем не менее.
    • PavelS > Олег Чечулин | 12.02.2016 | 09:17
      Про компенсацию землятресений
      1) хитрый подвес, который делает то, что внутри очень "тихим" - внешние шумы не просачиваются к зеркалу.
      2) вакуумная труба - в ней звук сейсмики не ходит
      3) когда сколь-либо заметно трясёт, полагаю что всё выключается - прибор слепой, данные не учитываются
      4) сигнал должен повториться в 2 приборах почти одновременно, что очень маловероятно может быть вызвано сейсмическим всплеском, который одновременно приходит к 2 датчикам (да ещё с одинаковым профилем и одинаковой амплитудой). Но возможно такое совпадение может быть вызвано шутниками, о чем написал отдельный вопрос ниже.
      • Олег Чечулин > PavelS | 12.02.2016 | 09:23
        С какой разницей по времени сейсмические волны от землетрясения где-нибудь в Калифорнии дойдут до датчиков?
        • Builder > Олег Чечулин | 12.02.2016 | 10:18
          Можно ещё измерять сейсмические возмущения отдельно и вычитать из сигнала.
        • TzelTavr > Олег Чечулин | 12.02.2016 | 15:21
          Со скоростью распространения звука в твердых средах, но никак не со скоростью света.
          • Олег Чечулин > TzelTavr | 12.02.2016 | 17:24
            Если эпицентр землетрясения находится на почти одинаковом расстоянии от обоих детекторов, то почему бы и не прийти таким сигналам в детекторы почти одновременно со сколь угодно малой разницей во времени?
            • TzelTavr > Олег Чечулин | 12.02.2016 | 17:37
              Расстояния между двумя детекторами - 3000 км. Сигналы от землетрясения должны прийти не только почти одновременно, но и одинаковой, и строго заданной формы - а на таких расстояниях это невозможно из-за разницы в составах пород и переотражений. И вообще сигналы землетрясений гораздо более сложной формы, а тут ищется наоборот очень простая
      • Игорь Иванов > PavelS | 12.02.2016 | 13:46
        Я еще добавлю, что подробный отчет о проверке всяких шумов и посторонних эффектов дан в сопровождающей технической статье http://arxiv.org/abs/1602.03844
    • Alef > Олег Чечулин | 12.02.2016 | 18:43
      Да уж, учёные о них не догодались;)))
    • radion > Олег Чечулин | 13.02.2016 | 22:29
      Также, как шумы в акустике, радиотехнике. Активное и пассивное шумоподавление, каждый каскад убирает сколько-то децибел шумов. И всё это легко измеряется и проверяется, достаточно включить недалеко какой-нибудь вибромолот.
  • aves  | 12.02.2016 | 07:10
    Всё отлично, но американская пропаганда зашкаливает!
    • Angl > aves | 12.02.2016 | 13:46
      А помните анекдот про шулеров: "Ну и что что он сдал себе четыре туза, сейчас его раздача!"
  • r2d2  | 12.02.2016 | 08:07
    объясните, как вообще можно говорить о вибрациях зеркал, если колеблется само пространство-время? Получается, что само пространство помещено в какую-то твердую среду (типа абсолютной системы отсчета), в которой и происходят колебания масштабного фактора? И мы можем видеть такие колебания пространства относительно чего, этого "эфира"? И как интерференционная картина может меняться, если одновременно с длиной плеча меняется и длина волны лазерного луча, он ведь тоже сжимается и растягивается вслед за колебаниями метрики? Получается, что будучи сами вморожены в эту метрику, мы должны колебаться вместе с ней в унисон. Что же за колебания (чего относительно чего) мы видим?
    • Олег Чечулин > r2d2 | 12.02.2016 | 08:10
      Видимо, свет существует вне пространства-времени...
    • PavelS > r2d2 | 12.02.2016 | 09:47
      Есть объекты, которые движутся по инерции и условно не связаны механически между собой. В данном случае, это 2 зеркала. По Ньютону то, что было в покое, оно в покое и будет дальше - расстояние между такими телами меняться не будет, если оно не менялось ранее. По Энштейну всё сложнее, "количество" пространсвта (что выражается понятием метрики пространства-времени) может меняться сложным образом, что в частности наблюдается при расширении Вселенной и при прохождении грав.волн. Это изменение расстояний наблюдается вполне обычным образом.

      (пока Игорь не ответил, думаю что такую версию можно принять за наиболее правдоподобную, но Игорь ессно это должен знать лучше меня)
      • Олег Чечулин > PavelS | 12.02.2016 | 10:08
        Так ведь эти зеркала движутся неравномерно даже по Ньютону....
    • Zanzi > r2d2 | 12.02.2016 | 13:52
      Гравитационная волна неравномерно проходит через оба зеркала (в зависимости от частоты, скажем, гребень волны в первом зеркале, ложбина - во втором), из-за этого плоская волновая поверхность пространства обоих зеркал оказывается искажена, отсюда и слегка заметные вибрации зеркал.
      • anothereugene-2 > Zanzi | 14.02.2016 | 01:12
        Нет.
    • Игорь Иванов > r2d2 | 12.02.2016 | 13:55
      Зеркала не вибрируют, их просто увлекает за собой колеблющееся пространство.

      Гравитация воздействует на свет иначе, чем на покоящиеся массивные тела. Наверняка это где-то подробно описано, но я что-то не могу сейчас ссылку найти.
      • TzelTavr > Игорь Иванов | 12.02.2016 | 14:38
        Свет, попадая в сильное гравитационное поле, для стороннего наблюдателя должен менять свою частоту, т.е. свой цвет. Но выходя из этого поля - возвращаться в изначальное состояние. То же самое и в гравитационных волнах - цвет в них должен чуть-чуть размазываться по спектру, плавать в обе сторон - то есть синхронно колебаться.
        Возможно, что в будущем удастся создать компактный регистратор гравитационных волн на основе прецизионного по стабильности цвета источника света и сверхчуствительного и сверхузкого по диапазону спектрометра - но пока это вне возможностей современной техники ...
      • anothereugene-2 > Игорь Иванов | 14.02.2016 | 00:09
        Сложно назвать "увлечением" ситуацию, когда тестовые массы остаются в пространстве неподвижными. При этом, во время прохождении гравитационной волны, между этими неподвижными массами изменяется расстояние, вызывая некоторые напряжения в грунте, что очень забавно и контринтуитивно.
      • Сергей Домнин > Игорь Иванов | 15.02.2016 | 15:42
        Колебания пространства вместе зеркалами означают периодические изменения силы притяжения зеркал к Земле? Зеркала реагируют на горизонтальные составляющие этих колебаний?
        Если это так, то нельзя ли и саму гравитацию рассматривать как непрерывную череду той части гравитационной волны, где пространство движется к Земле, усиливая её притяжение?
      • gedel kurt ivanovich > Игорь Иванов | 19.02.2016 | 12:23
        Уважаемый автор, не нашли ли Вы ещё эту ссылку? Из этой ссылки можно будет понять, что зеркала увлекаются одним образом, а лазерный луч другим?
        • bopa > gedel kurt ivanovich | 20.02.2016 | 23:42
          Рекомендую http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3366.html
    • anothereugene-2 > r2d2 | 14.02.2016 | 01:09
      Расстояние между зеркалами изменяется при прохождении волны. Эти колебания и наблюдаются.

      Метрика пространства-времени - это тоже физический объект, существующий помимо материи. Это не эфир, но пустое пространство-время можно промерить, например, при помощи тех же гравитационных волн.

      По поводу интерференционной картины. Очевидно, дело в том, что время жизни лазерного луча в резонаторе гораздо меньше миллисекунды, следовательно, это не луч вморожен в пространство, а лазер поддерживает постоянную частоту света в этом луче.
    • anothereugene-2 > r2d2 | 19.02.2016 | 14:20
      Кстати, действительно, возможно и вморожен луч в резонаторе в пространство на этих частотах. Если в резонаторе два мегаватта, а мощность лазера 200 ватт, то постоянная времени там доли секунды. Но частота луча в резонаторе, в любом случае оказывается такой, что на его длине укладывается полуцелое число длин волн. Так что, длина волны в резонаторе, в любом случае, изменяется вместе с частотой резонанса, и это приводит к появлению биений на выходе интерферометра, что на малых смещениях проявляется как медленный набег фазы, который можно продетектировать. Не встречали подробное описание оптической схемы?
      • Michael.Gorodetsky > anothereugene-2 | 27.02.2016 | 23:50
        Доли секунды свет пребывает в интерферометре из-за зеркала рециркуляции, а в каждом плече меньше миллисекунды.
        • anothereugene-2 > Michael.Gorodetsky | 28.02.2016 | 01:30
          Тыщу раз по 4 километра.
          • Michael.Gorodetsky > anothereugene-2 | 28.02.2016 | 02:47
            Это будет 13 миллисекунды, затем выходит, летит в сторону лазера, отражается от зеркала рециркуляции, опять попадает на делитель пучка, перебегает в другое плечо (или возвращается в то же), затем опять, и так где-то 30 раз. С точностью до числового коэффициента. Точно резкости всех зеркал не помню.
            • anothereugene-2 > Michael.Gorodetsky | 28.02.2016 | 12:21
              Да, если там в интерферометрах, как пишут, бегает два мегаватта, а лазер накачки - 200 ватт, то оборотов луча должно быть порядка 10 тыщ, а не тыща даже. Это 130 миллисекунд.
              • Michael.Gorodetsky > anothereugene-2 | 28.02.2016 | 18:57
                Пока такая мощность не бегает, это будет через год, повышают постепенно.
                • anothereugene-2 > Michael.Gorodetsky | 29.02.2016 | 14:14
                  Я просто забыл, что там волна когерентная. Соответственно, энергия пропорциональна квадрату числа оборотов волны. Вот только теперь стало всё ещё менее понятно.

                  1. В стоячей волне нет потока энергии. О какой "мощности 2 мегаватта в резонаторе" вообще идёт речь?

                  2. В высокодобротном интерферометре Фабри-Перо на его длине укладывается полуцелое число длин волн. Добротность интерферометра лазера возбуждения гораздо меньше, соответственно, плечи интерферометра LIGO выделяют в спектре лазерного луча узкие пики, частоты которых обратно пропорциональны их длине. То есть, эффективно стоячая волна всё равно вморожена в пространство, и продетектировать можно только сдвиг резонансных частот между плечами, а не фазовый сдвиг. Как же так?

                  Вы не встречали достаточно подробное описание именно оптической системы установок?
                  • Michael.Gorodetsky > anothereugene-2 | 29.02.2016 | 14:42
                    1. Для резонаторов часто говорят о циркулирующей мощности (считая, что стоячую волну можно разложить на бегущие вперед и назад. 2. Нет, лазер имеет очень узкую линию генерацию (кажется Герцы), поскольку привязан к одному из плеч (боюсь соврать, но кажется раньше было затягивание на одно из плеч, сейчас электронная привязка).
                    Вот здесь достаточно подробное описание
                    http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1411/1411.4547.pdf
                    Еще более подробные описания во внутренней базе документов, можно поискать, часть из них доступна для публики.
                  • Michael.Gorodetsky > anothereugene-2 | 29.02.2016 | 15:11
                    Вот здесь можно искать документы LIGO, выложенные в открытый доступ:
                    https://dcc.ligo.org/cgi-bin/DocDB/DocumentDatabase
                    • anothereugene-2 > Michael.Gorodetsky | 29.02.2016 | 15:29
                      Спасибо. Для меня будет очень интересно детально ознакомиться с инженерными решениями, позволившими измерить удлинение пространства с такой фантастической точностью.
            • 3g430 > Michael.Gorodetsky | 29.02.2016 | 13:25
              >> перебегает в другое плечо (или возвращается в то же)
              А как нарабатывается разность набегов фазы, если пучок произвольно перебегает из одного плеча в другое?
              • Michael.Gorodetsky > 3g430 | 29.02.2016 | 13:52
                Ну он не произвольно, конечно, перебегает, а с вероятностью 1/2 (делится на делителе пополам). Дополнительный набег фазы за счет зеркала рециркуляции не нарабатывается, за счет этого только увеличивается эффективная циркулирующая мощность и, соответственно, точность определения набега фазы. Все это считается.
                • 3g430 > Michael.Gorodetsky | 29.02.2016 | 15:48
                  Извините, ещё непонятней стало.
                  "Перебегает с вероятностью 1/2" - произвольнее не бывает.
                  Из Вашего объяснения можно понять, что при измерении разности фаз принимают во внимание только те фотоны, которые прошли каждое плечо однократно, а зеркала только сохраняют фотоны, не дают им уйти из установки ("увеличивается эффективная циркулирующая мощность"). Но ведь эти многократно отраженные от зеркал фотоны, произвольно прошедшие по обеим плечам - это белый шум? Как он может помочь увеличить точность?
          • samara > anothereugene-2 | 06.03.2016 | 05:34
            300
  • nan  | 12.02.2016 | 08:20
    И. Иванов продолжает абстракцию пространства и времени выдавать за сущность, непосредственно понимая "искажения пространства-времени".
    • anothereugene-2 > nan | 14.02.2016 | 01:11
      Пространство-время - это уже давно физическая сущность. Вы сильно отстали от современной физики.
      • nan > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 08:09
        Да, такая же в точности сущность как и меридианы или силовые линии. Пространство состоит из чего-то?.. Вообще некоторые "современные физики" и информацию считают первичной, а некоторые "математики", что математика лежит в основе всего. Тот, кто путает условную абстракцию с реальностью идет в неадекватность реальности. Да пребудет с вами сила.
        • anothereugene-2 > nan | 14.02.2016 | 10:35
          Нет.
          • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 07:51
            Не стоит отождествлять свое личное представление и "современную физику". Вы сильно отстали от современной научной методологии, которая есть более обща, чем физика и пренебрегаете принципом не переносить свои субъективные условные абстракции в реальность как сущности. Поэтому вам нечего сказать кроме "нет", а мне есть что.
            В случае абстракций всегда нужно подумать о том, что из существующего в реальности может проявляться в форме (которая нематериальна) выделенной абстракции, в частности, что является сутью "метрики". Понимайте ее как степень свободы элементов, выделенных вашим вниманием. Что выделите, такие степени свободы получите.
            Кстати, Эйнштейн утверждал, что без материи не может быть пространства и времени. И в материи есть нечто, что придает ему во взаимодействиях наблюдаемые и выделяемые вниманием степени свободы.
            А в физической реальности есть то, что населяет вакуум. И когда Эйнштейн приводил пример материи, продавливаемой массой, то в реальности есть нечто, поляризующееся массой как материя так, что это влияет на динамику всего другого материального, включая распространение света. И этим может быть плотное поле виртуальных флуктуирующих частиц вакуума, который могут оказаться истинными переносчиками всех взаимодействий и, таким образом, поляризация этого поля приведет к искажениям метрики.
            • anothereugene-2 > nan | 16.02.2016 | 11:41
              С упёртыми философами, убеждёнными, что они умнее всех, мне говорить не о чём.
              • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 12:12
                Именно вы провозгласили сначала свою правоту и продолжаете хамить...
                Если время - реальность, то почему в разных релятивистских точках отсчета оно разное? То же самое пространство.
                Есть книга безусловного авторитета: Брайан Грин Ткань космоса Пространство, время и текстура реальности (http://www.e-reading.by/bookreader.php/101432/Grin_-_Tkan_kosmosa._Prostranstvo,_vremya_i_tekstura_realnosti.html), где вовсе не столь категоричен ответ:
                "Например, при ответе на нетривиальный вопрос — является ли абсолютно пустое пространство, как чистое полотно, реальной сущностью или просто отвлечённой идеей? — мы следуем за маятником научной мысли: Исаак Ньютон в XVII в. утверждал, что пространство реально; потом маятник качнулся вспять, и Эрнст Мах сказал, что нет, не реально; а в XX в. Эйнштейн ошеломляюще переформулировал саму суть вопроса, слив воедино пространство и время, в значительной мере опровергнув Маха. Затем мы следуем за новыми открытиями, которые снова переиначивают вопрос, переопределяя понятие «пустоты», говоря, что пространство неизбежно заполнено так называемыми квантованными полями и, возможно, однородно распределённой энергией, называемой космологической постоянной, — современным отголоском старого и дискредитированного понятия «эфир», который заполняет всё пространство. А затем мы расскажем читателю, как грядущие космические эксперименты могут подтвердить некоторые выводы Маха, которые согласуются с общей теорией относительности Эйнштейна, являя собой захватывающий образец запутанной паутины научного исследования.
                ...Замедление времени, относительность одновременности, альтернативное «нарезание на куски» пространства-времени, гравитация как искажение и искривление пространства и времени, вероятностная природа реальности и квантовое дальнодействие — даже самые лучше физики XIX го в. не ожидали, что всё это обнаружится буквально за углом.
                ... Самое существенное то, что при таком описании почти совсем исчезнет различие между пространством-временем и более ощутимыми материальными элементами, поскольку и то, и другое будет возникать как совокупность более элементарных ингредиентов в фундаментально реляционной, беспространственной и безвременно́й теории."
                • anothereugene-2 > nan | 16.02.2016 | 12:24
                  Почитайте лучше хотя бы ЛЛ2 для начала. Если не способны - постойте в сторонке. Философия "авторитетов"-теорфизиков, разумеется, интересное времяпрепровождение, но непосвящённый её понять всё равно не может, даже, когда она написана знакомыми словами.
                  • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 13:41
                    Спасибо за не прошенный совет при опять хамовитым предложении постоять в сторонке. Кому оказаться в сторонке покажет время, хотя вы уже демонстрируете непонятливость. Кстати, проявляете психопатическую симптоматику. Почитайте про это, если можете, это здорово будет портить вам жизнь. Неспособность говорить по существу с мотивацией опустить оппонента - низшее качество.
                    • anothereugene-2 > nan | 16.02.2016 | 13:46
                      Доктора Хауса насмотрелись?
                      • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 14:00
                        Нет, это моя главная специальность. Пока вот забил диалог в метки: http://scorcher.ru/diary/topic.php?id=652 как развяжусь с публикацией книги, напишу статью почему именно метрика не является физической реальностью. У меня много материалов скопилось на этот счет.
                        Всего доброго, не тратте время на пустую болтовню и попытки опустить собеседника, иначе так и не совершите в жизни ничего значительного.
                        • anothereugene-2 > nan | 16.02.2016 | 14:09
                          Жонглирование словами - ваша специальность?

                          Вы пришли сюда "поучить этих физиков правильному взгляду на мир", в результате чего получили в лоб. Вас это удивляет? Серьёзно? Наполеон, можете отползать.
                          • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 14:29
                            >>Жонглирование словами - ваша специальность?
                            опять мимо: вы - мой пациент :)
                            • anothereugene-2 > nan | 16.02.2016 | 14:32
                              Вы не только Наполеон, но ещё и доктор?
                              • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 14:40
                                Спасибо за дополнительную симптоматику! Чем больше вы понапишите, тем лучше! Интересно, на сколько я смогу вас раскрутить?..
                                • anothereugene-2 > nan | 16.02.2016 | 14:44
                                  Погуглил ваш сайт. Нашел статью о нём на Лурке. Да вы знамениты! Гы :)

                                  http://lurkmore.to/Scorcher.ru
                                  • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 14:56
                                    Да, обидно, что вас там не будет, ничем не примечательны :)
                                    У меня в новой книге есть фраза: "В самом деле, все знания о мире зависят от качества личных субъективных представлений и личных возможностей понимания, потому, что "Я" - и есть модель мира в любых его проявлениях и познанных сторонах, которая только и может быть доступна восприятию.
                                    Это касается буквально всего с самого раннего возраста. У каждого без исключения в жизни возникали и будут возникать серьезные проблемы, решение которых напрямую связано с пониманием организации психики и взаимодействии психик разных людей, и успех возможен только при условии такого понимания."
                                    А физики очень слабо представляют суть иллюзий понимания, суть абстракций и того, как они возникают в голове. Они строят многомировые концепции как способ объяснить квантовомеханическую неопределенность и демонстрируют неспособность корректных определений и утверждений. Так что их есть чему учить.
                                    • anothereugene-2 > nan | 16.02.2016 | 15:08
                                      Да, Наполеон, оставайтесь-ка вы один в своей палате.
                                      • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 15:15
                                        Раньше первобытные охотники, тыкая в нарисованного зверя, были уверенны, что этим они наносят ему вред, и вы сейчас поступаете точно так же, надеясь припечатать меня наполеоном и другими по-вашему унизительными уколами :) Но это наносит вред именно вашей психике. Я не желаю вам зла и не желаю унизить, мне в самом деле интересно, насколько далеко зашло ваше зависимое состояние, и сумеете ли вы выйти из этого порочного круга, говоря по-существу, а не пререкаясь.
                                        • anothereugene-2 > nan | 16.02.2016 | 15:25
                                          Да, и доктор. Вам одному в палате никогда не скучно самому с собой, как я вижу. Умным людям интересно беседовать друг с другом.
                                          • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 15:32
                                            Вижу, что вы очень легко ведетесь и можно было бы бесконечно раскручивать вас на новый эпатаж в стиле древних охотников, но собрано вполне достаточно для еще одного полезного исходника. Поэтому еще раз спасибо за анамнез, жду вашего последнего непременного ответа для завершения копирования.
                                            Статья про метрику которая не есть физическая реальность не заржавеет. Всего доброго!
                                            • anothereugene-2 > nan | 16.02.2016 | 15:36
                                              Да пожалуйста, копируйте сколько угодно.
                                              Вы ещё и "древний охотник", в дополнение к Наполеону и доктору? Вас там трое, значит?

                                              Но у вас должна быть ещё и четвёртая личность: проститутка, которой вы выносите мозги своими измышлениями.
                                              • Йцукен Гшщзхъ > anothereugene-2 | 18.02.2016 | 18:47
                                                Почему "anothereugene-2" все еще не забанили?
                                                • Fangorn > Йцукен Гшщзхъ | 18.02.2016 | 19:11
                                                  Наверное, потому, что он входит в не такое уж большое число здешних комментаторов, знающих ОТО, владеющих ее математическим аппаратом и дающих толковые ответы на вопросы.

                                                  А зачем участвовать в флейме с фриками - непонятно.
                                                  • Йцукен Гшщзхъ > Fangorn | 18.02.2016 | 19:41
                                                    Я не знаю, какова реальная цель этого ресурса.
                                                    Но цели, указанные на страничке http://elementy.ru/about немного не согласуются с реальным поведением указанного пользователя.
                                                    Мне не понятно, почему оставляют комментарии пользователя, который ведет себя по-хамски, даже не смотря на то, что он знает ОТО и владеет ее математическим аппаратом.
                                                    • anothereugene-2 > Йцукен Гшщзхъ | 18.02.2016 | 20:23
                                                      Судя по вашему нику, вас когда-то тут забанили? Гы.
                                                      А, судя по вашему вопросу в самом низу, вы ни хрена не понимаете в теме, но зато пришли сюда рассказать, "каковы цели ресурса". :)
                                                      • Йцукен Гшщзхъ > anothereugene-2 | 18.02.2016 | 20:30
                                                        Зарегистрировался на этом ресурсе впервые.
                                                        Раньше просто читал.
                                                        Не выдержал.
                                                        Очень трудно придумать никнейм (мне трудно).
                                                        Надо от чего "отталкиваться" (мне надо).
                                                        "Оттолкнулся" от верхней буквенной строчки клавиатуры.
                                                  • VladNSK > Fangorn | 19.02.2016 | 19:50
                                                    Полностью согласен с Fangorn- ом.
                                                  • nan > Fangorn | 20.02.2016 | 18:43
                                                    Хамство, безусловно, порочит ресурс и не может быть оправдано, а то, кто в этой ветке ведет себя как фрик, достаточно очевидно.
                                                    Вот обещанная статья про объективность метрики: http://scorcher.ru/thems/19/Prostranstvo-i-vremya-fizicheskaya-ili-subektivnaya-realnost.htm
                                                    • anothereugene-2 > nan | 20.02.2016 | 18:58
                                                      Бессмысленный философский бред.
                                                    • Geen > nan | 20.02.2016 | 19:29
                                                      Это не "статья" - за такое сочинение в школе должны были трояк поставить.
                                      • nan > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 15:15
                                        .
                                    • bopa > nan | 22.02.2016 | 16:45
                                      По фразе "что "Я" - и есть модель мира" рекомендую познакомиться с философским толкованием термина БЫТИЕ. Такой подход противоречит процессу познания (гносеологии), существования объективного мира.
                • persicum > nan | 06.03.2016 | 09:08
                  Писанина философов практически идентична и мало чем отличается от писанины эфирщиков-альтернативщиков, это просто поток сознания без всякой ценности. Паразитируя на достижениях физиков и математического аппарата, которые только и обладают силой предвидения, они могли БЫ в принципе служить прослойкой между наукой и обществом, пересказывая последнему достижения науки на более понятном языке. Но этой цели служит популяризация науки, а юридически вычурный язык философии далек от этого и подобен латыни на рецептах, написанных неразборчивым почерком. Для чего так много букоф - чтобы сказать что пространство материально? Конечно материально, оно обладает энергией, виртуальными частицами, может искривляться, как мочалка. Но на более глубоком уровне сами частицы могут быть искривлением других пространств более высокой размерности. А цифровой подход может отдавать приоритет пространству как матрице или графу, частицы в которой лишь состояния включено/выключено ячеек этой матрицы, а движение есть просто анимированная картинка. Главный урок своей философической науки вы так и не усвоили - существует диалектика реального и описательного, и в этой связи метрику можно считать реальной, а частицы - нереальными, и наоборот, в зависимости от построения. Они существуют в противопоставлении и в единстве.
              • bopa > anothereugene-2 | 20.02.2016 | 23:47
                Фэйк!
              • bopa > anothereugene-2 | 20.02.2016 | 23:49
                Фэйк! Рекомендую закончить диалог.
  • PavelS  | 12.02.2016 | 09:19
    У меня вопрос. Нет ли возможности какому-то шутнику поставить пару сабвуферов, каждый из которых будет чуточку трясти каждый из "телескопов" и тем самым исказить данные детекторов? Защита от землятресений отсеит случайные сигналы, но вот что делать с хулиганами? Они ж ещё и профиль сигнала могут ради шутки подсунуть самый интересный.

    PS: почему-то я субъективно иррационально был уверен что ничего не найдут. Как Игорь верно передал настроение, привыкаешь постепенно к тому, что ищут, ищут, но не находят.
    • prox > PavelS | 12.02.2016 | 13:17
      PS: почему-то я субъективно иррационально был уверен что ничего не найдут.

      Аналогичное ощущение присутствовало. Но как указано в статье, если бы ничего не нашли, это означало бы неверность ОТО. Поэтому, для специалистов не было неожиданности.
      • akb > prox | 14.02.2016 | 22:07
        Так ОТО и неверна в описании природы гравитации.
        А если долго не находили ГВ, то видимо неспроста. Искали на менее чувствительных детекторах небось не "в надежде на авось".
        • bopa > akb | 20.02.2016 | 23:54
          Разные проблемы описывают теории. Природу гравитации ищите в инфляционных моделях!
    • Игорь Иванов > PavelS | 12.02.2016 | 13:57
      Ну они же отслеживают фоновые колебания. Вы не можете заставить звук «туннелировать» прямо в зеркала, он должен все же через вещество пройти. А с учетом четырехступенчатого(!) подвеса, это очень нетривиально.
      • Michael.Gorodetsky > Игорь Иванов | 28.02.2016 | 00:04
        В процессе молчания возможности шутников тщательно проверялись. Всякие сабвуферы легко бы отсеклись и сейсмо-каналами ( которых много) и микрофонами. В одной из ранних версий LIGO за событие-кандидат был принят пролетающий самолет. Микрофон был и зафиксировал, но он не был встроен тогда в процедуру ветирования. Это подробно описано в книге Коллинза из-за интересной научно-социологической коллизии - как продолжать обработку сигнала. С одной стороны глупо продолжать, с другой, прекращение обработки нарушало заранее согласованную процедуру.
        Очень тщательно проверялись более тонкие возможности шутников-хакеров подключения к компьютерным каналам. На эту тему отдельный доклад был подготовлен.
  • OlegCh  | 12.02.2016 | 09:38
    А что же ни словом не упомянули про эксперименты В.Брагинского в МГУ по поиску гравитационных волн? Или там чувствительность была такая, что и упоминать нечего?
    • Игорь Иванов > OlegCh | 12.02.2016 | 13:58
      Время и объемы ограничивают. Но я еще пройдусь по тексту и кое-что добавлю.
  • gas  | 12.02.2016 | 09:57
    Я правильно понимаю, что вместе с колебаниями метрики пространства мы могли бы наблюдать и колебания времени? Грубо говоря, сверхточные часы должны были ускоряться/замедляться с такой же частотой.
    • Alex > gas | 12.02.2016 | 10:40
      Фактически именно это и зарегистрировали: биения при сложении сигналов из-за смещений прихода волн с двух перпендикулярных направлений на один и тот же детектор (см. Рис.5). Большое спасибо Игорю за данную картинку. Из объяснения К.Постнова на http://znanienn.ru/20150409 было не так понятно. Искренние поздравления лазерщикам из ИПФ РАН (Н.Новгород) и теоретикам из МГУ, принимавшим участие в LIGO.
    • Игорь Иванов > gas | 12.02.2016 | 14:03
      А как вы это померяете в локальном эксперименте? Что с чем вы будете сравнивать? В пространстве-то мы можем провести нелокальный эксперимент, сравнить изменения расстояний в разных направлениях. А во времени как?
      • gas > Игорь Иванов | 12.02.2016 | 19:06
        Я возможно глупость сейчас напишу, но можно было бы попробовать передавать радиосигналы "точного времени" от сверхточного квантового источника (например, цезиевых часов) и принимать его в двух разнесенных точках пространства, в которых есть синхронизированные друг с другом часы (синхронизации вроде можно добиться с высокой точностью). Тогда, записав скважности принятых от нашего генератора импульсов, и снабдив их метками времени локальных синхронизированных часов в каждом из мест детектирования, можно затем сравнить скважности принятых сигналов получить не нулевое расхождение. ИМХО, как-то так.
        • bopa > gas | 22.02.2016 | 16:50
          Просмотрите проект LISA(2035).
    • VeNOO > gas | 12.02.2016 | 14:20
      Зависит от того, как синхронизируете часы. Например для линеаризованных гравитационных волн обычно такую калибровку (координаты) выбирают, что g_{00} не меняется, т.е. в первом приближении волны на ход часов не влияют.
    • anothereugene-2 > gas | 14.02.2016 | 00:22
      Нет. На таком расстоянии от источника метрика во фронте волны на масштабах Земли совершенно однородная, но изменяется во времени. Соответственно, все часы на Земле идут одинаково друг относительно друга.
  • Чалдон_в_пимах  | 12.02.2016 | 11:09
    "Колебания метрики пространства-времени — гравитационно-волновое эхо грандиозного взрыва — разлетятся по Вселенной во все стороны от источника. Их амплитуда ослабевает с расстоянием, по аналогии с тем, как падает яркость точечного источника при удалении от него. Когда всплеск из далекой галактики долетит до Земли, колебания метрики будут порядка 10−22 или даже меньше. Иными словами, расстояние между физически не связанными друг с другом предметами будет периодически увеличиваться и уменьшаться на такую относительную величину".

    — А как могло и должно было повлиять сотрясение пространства на близлежащие звёзды? велись ли соответствующие наблюдения?
    • anthropomorphous > Чалдон_в_пимах | 12.02.2016 | 11:26
      Скорей всего никак не повлияет. Цитата из статьи:

      "В момент слияния нейтронных звезд или черных дыр звездных масс искажения метрики прямо рядом с ними очень большие — порядка 0,1, на то это и сильная гравитация. Столь суровое искажение затрагивает область порядка размеров этих объектов, то есть несколько километров. При удалении от источника амплитуда колебания падает обратно пропорционально расстоянию. Это значит, что на расстоянии 100 Мпк = 3·10^21 км амплитуда колебаний упадет на 21 порядок и станет порядка 10^−22"

      Ближайшие звезды пусть будут на расстоянии парсека. Тогда колебания пространства рядом с ними будут иметь амплитуду 10^-14. Копейки...
      • Angl > anthropomorphous | 12.02.2016 | 13:38
        Вообще интересно подумать, что будут видеть и чувствовать космонавты, находящиеся в корабле на небольшом расстоянии (скажем порядка 0.1-10 а.е.) от двойной системы. Порвет ли их на части? Останутся ли в живых? Будет ли звездное небо "мигать"?
        • Игорь Иванов > Angl | 12.02.2016 | 14:06
          На расстоянии 1а.е. от этой системы амплитуда будет порядка 10^{-7}. Т.е. будет сила, которая попробует ваше тело сплющить на такую относительную величину. Вы вряд ли это заметите.
          • boda > Игорь Иванов | 17.02.2016 | 19:37
            Очень обидно получается.

            Гамма-всплески дают 10^54 эрг, и выжигают всё вокруг себя на десятки световых лет, а тут выходит даже немного больше, а эффекта настолько мало, что можно почти вплотную стоять и не заметить.
          • boda > Игорь Иванов | 17.02.2016 | 19:37
            Очень обидно получается.

            Гамма-всплески дают 10^54 эрг, и выжигают всё вокруг себя на десятки световых лет, а тут выходит даже немного больше, а эффекта настолько мало, что можно почти вплотную стоять и не заметить.
      • PavelS > anthropomorphous | 14.02.2016 | 02:04
        Наблюдение за ближайшими звёздами??? Вы шутите? Вы себе представляете что такое миллиард световых лет? Да с такого расстояния все звёзды в лучшем случае сливаются в одну мутную галактику. Хорошо если сама галактика будет достаточно яркой, чтобы её можно было рассмотреть в хорошие телескопы (т.е. если навестись точно на неё и прицельно её фотать). Это не считая того, что толком не ясно куда именно смотреть.
    • tetrapack > Чалдон_в_пимах | 13.02.2016 | 18:08
      Добавлю еще только, что вести наблюдения за ближайшими звездами от источника невозможно. Т.к. этот источник заранее неизвестен. Насчет этого события известно только очень примерное расстояние, и очень широкая область на небе, откуда могла прийти волна. Т.е, это ооооогромный объем вселенной. В тексте новости все написано.
      Это все равно, что увидеть только летящий с запада на восток самолет в небе и потом строить предположения о локальной температуре в том аэропорте, откуда он мог вылететь.
  • bp  | 12.02.2016 | 11:53
    Интересно, а почему в соавторах статьи коллаборация VIRGO если все измерения выполнены в рамках LIGO?
    • Angl > bp | 12.02.2016 | 13:25
      Ученые из VIRGO работают вместе с коллаборацией LIGO и пользуются их данными, пока у них нет собственного детектора.
  • willmore  | 12.02.2016 | 12:17
    На рисунке 12 расстояние прослушивания для aLIGO 190 млн. световых лет. На презентации говорили о расстоянии до источника в 1.3 млдр. световых лет. Где-то ошибка, я чего-то не понимаю или им просто повезло?
    • Aidbon > willmore | 12.02.2016 | 12:42
      На рисунке радиус детектирования слияния нейтронных звезд, а наблюдали слияние черных дыр.
  • bsivko  | 12.02.2016 | 12:37
    А каким образом определяется объем (сканирования)? Разве слияние двух ЧД в 30 Ms и например, объектов поменьше (двух нейтронных звезд) будут видны на одном и том же расстоянии?
    • Игорь Иванов > bsivko | 12.02.2016 | 14:10
      Объем на рис. 12 — это оценка слияния двух нейтронных звезд. Для ЧД доступный объем, конечно, будет намного больше. Но и парных ЧД должно быть намного меньше, чем пар нейтронных звезд. Нынешние оценки для темпов слияния ЧД звездных масс различаются на два порядка, т.к. слишком много неизвестного.
      • bsivko > Игорь Иванов | 12.02.2016 | 18:26
        Теперь понятно. Спасибо за ответ!
      • PavelS > Игорь Иванов | 12.02.2016 | 18:38
        Стоит повторить что было в статье, ЧД подобных масс обнаружены впервые. Известны сверхмассивные ЧД в центрах галактик (порядка 1000 000 солнц) и ЧД звездных масс (до 3 масс Солнца). В промежутке - считанные единицы ЧД.
        • bopa > PavelS | 21.02.2016 | 00:00
          Важно взаимодействие (слияние) двух ЧД. Не исключается принадлежность одной звезде.
          • bopa > bopa | 22.02.2016 | 17:08
            В дополнение http://arxiv.org/abs/1304.1805 "General relativistic simulations of binary black hole-neutron stars: Precursor electromagnetic signals"
            http://arxiv.org/pdf/1304.1805v3.pdf
  • prox  | 12.02.2016 | 13:11
    Вначале эмоции. Во-первых, чувствуешь гордость за человечество, которое настолько глубоко разобралось в тончайших и сложнейших эффектах природы. Эйнштейн, действительно, был гений - построил теорию, дающую принципиально новое видение гравитации, как искажений пространства-времени, которая при этом находит экспериментальные подтверждения и спустя сотню лет! Именно такой, наверное, должна быть теория, претендующая на фундаментальность. Прочитав статью, понимаешь, что это не просто статистический всплеск, а именно гравитационные волны - удивительное совпадение формы сигнала и предсказания ОТО. Игорю спасибо за оперативность. Будем ждать новых открытий в области гравитационной спектроскопии!
    • vladimirphizik > prox | 21.02.2016 | 15:49
      ///Эйнштейн, действительно, был гений - построил теорию, дающую принципиально новое видение гравитации\\\

      Эйнштейн всех лоханул, создав свои теории по всем правилам создания апорий http://gravitus.ucoz.ru/news/specialnaja_teorija_otnositelnosti_ehto_aporija_zenona/2016-02-02-80
  • xolod  | 12.02.2016 | 13:45
    Большое спасибо за статью!
    А гравитационные волны и гравитационные линзы как друг с другом соотносятся? Гравитационная волна также отклонится в линзе как и свет или пройдет ее по прямой?
    • VeNOO > xolod | 12.02.2016 | 14:29
      Отклонится, причем именно как свет.
      • TzelTavr > VeNOO | 12.02.2016 | 15:16
        С чего бы это гравитационная волна должна отклониться в гравитационном же поле ? Этак мы дойдем до идеи что свет Солнца должен изогнуть свет карманного фонарика, а луч одного лазера должен разбрызгать луч другого ... прям как в Звездных Войнах, ёлы-палы ?
        • VeNOO > TzelTavr | 12.02.2016 | 15:34
          Ага, ёлы-палы. Это же такая очевидная чушь... Вот только уравнения Эйнштейна нелинейны и принцип суперпозиции только в Ньютоновском пределе верен. А еще фотон на фотоне рассеиваться могут... Неправильная какая-то вселенная у нас.
          • TzelTavr > VeNOO | 12.02.2016 | 15:54
            Конечно, неправильная ! Луч света из черный дыры вырваться не может, а гравитационная волна - запросто. Это неполиткорректно !
            • VeNOO > TzelTavr | 12.02.2016 | 16:15
              Из под горизонта не может вырваться ничего. Гравитационные волны политкорректно остаются там же
              • TzelTavr > VeNOO | 12.02.2016 | 17:43
                До сих пор совершенно неясен вопрос о "гравитонах" - гипотетических частицах-переносчиках гравитационного взаимодействия. В Классической теории - да, это именно отдельные частицы с нулевой массой - но то, что Вы сейчас сказали, есть аргумент против них - действительно. как они сумели вырваться из ЧД ?
                Впрочем, есть еще и теория суперструн, где гравитация - их свойство ...
                • PavelS > TzelTavr | 12.02.2016 | 18:42
                  Тут уже говорили, что ничего не вырывалось "из". Столкнулись 2 компактных релятивистских объекта, что это ЧД - это никак на дело не влияет, просто ничем другим это быть (в рамках существующих моделей) не может.
                  • TzelTavr > PavelS | 12.02.2016 | 19:17
                    Дело не в импакте ( столкновении ) Даже в спокойном состоянии ЧД обладает сверхпритяжением. Мы же вроде как говорим о гипотетическом переносчике гравитационного взаимодействия ? Как он-то тогда выходит за сферу Шварцшильда ?
                    • PavelS > TzelTavr | 13.02.2016 | 21:41
                      1) не известно 2) Вся масса ЧД можно считать что лежит за пределами этой сферы, точнее - на сфере. Почитай про мембранную модель ЧД
                      • TzelTavr > PavelS | 14.02.2016 | 19:45
                        А нет никакой "мембранной модели ЧД". Есть мембранная модель для горизонта событий - чистой воды формализм : взяли готовую формулу для совсем другого, но в чем-то очень похожего явления - физической мембраны, сделаной из двумерной вязкой жидкости с определёнными механическими, электрическими и термодинамическими свойствами - и успешно применяют её для интуитивного понимания и попыток рассчета взаимодействия горизонта событий ЧД с внешним миром. На нашей Земле точно так же, по этой же формуле, ведет себя поверхность Мирового Океана в планетарном масштабе - приливные силы, колебания уровня, форма овоида в масштабах планеты и проч.
                        А уж что там под горизонтом событий, внутри самой ЧД - этой модели фиолетово, она не для того ...
                • VeNOO > TzelTavr | 12.02.2016 | 19:39
                  Меньше уверенности, когда знакомы с материалом только по популярной литературе!
                  Вас не смущает, что черная дыра еще и электрически заряженной может быть?
                  Нужно различать частицы реальные и частицы виртуальные. Виртуальные частицы - это просто иная форма представления отличных от распространяющихся волн полевых конфигураций, прежде всего статических полей. Они могут выходить за горизонт, потому что в общем-то ничего и не летает - есть просто статическое поле. Причем в случае черной дыры эта картина плохо применима, потому что взаимодействие слабым считать нельзя.
                  Так что "аргумента против них" нет, просто у вас каша в голове.
                  • TzelTavr > VeNOO | 12.02.2016 | 20:12
                    Уж и поприкалываться нельзя ?...
                    • VeNOO > TzelTavr | 12.02.2016 | 20:50
                      Да ради бога, только подсказывайте когда смеяться, а то мне ваше чувство юмора, похоже, чуждо.
                      • TzelTavr > VeNOO | 12.02.2016 | 20:57
                        Ну какой анализ чувства юмора, когда Вы сами первым назвали нашу вселенную неправильной, а я следом - неполиткорректной ... уж тогда всё ясно было ...
        • VeNOO > TzelTavr | 12.02.2016 | 15:52
          Кстати эти гравитационные волны возникли именно за счет нелинейности. Их нечему снаружи черных дыр излучать - вся материя под горизонт ушла.
    • bopa > xolod | 22.02.2016 | 17:25
      "гравитационные волны" изменение (волны) пространства-времени (следствие ОТО)
      Линза-искривление (преломление) луча
  • Чалдон_в_пимах  | 12.02.2016 | 13:45
    А давайте установим звуковой файл слияния чёрных дыр в качестве сигнала вызова на своих телефонах!
    • TzelTavr > Чалдон_в_пимах | 12.02.2016 | 19:18
      "И тут меня накрыло ..." (с)
    • Mad_Max > Чалдон_в_пимах | 13.02.2016 | 07:03
      Слишком короткий. А вот для входящих SMS подойдет :)
      • akb > Mad_Max | 14.02.2016 | 22:26
        межгалактических :)
  • Angl  | 12.02.2016 | 13:53
    Интересно, а почему так уверенно говорится, что источником было слияние двух черных дыр? Какие параметры сигнала на это указывают? Почему не годится например слияние звезд такой же массы или одной звезды и черной дыры?
    • Slon64 > Angl | 12.02.2016 | 14:39
      Звезды для этого вообще не подходят. В статье сказано: "Идеальный вариант — две черные дыры, вращающиеся друг вокруг друга в тесном танце, на расстоянии порядка их гравитационного радиуса". Для любых объектов кроме черных дыр и нейтронных звезд гравитационный радиус ничтожно мал по сравнению с их реальными размерами, т. е. звезды вообще не могут образовать столь тесную двойную систему, они сольются гораздо раньше.
    • Игорь Иванов > Angl | 12.02.2016 | 14:49
      ЧД компактная, а звезда большая. Большие объекты не смогут вращаться с таким периодом.
    • Mad_Max > Angl | 13.02.2016 | 07:06
      Расстояние между центрами масс 2х объектов - в начале слияния всего 350 километров.
      А массы в несколько десятков раз больше массы Солнца - таких тяжелых и при этом компактных звезд просто не существует.
    • anothereugene-2 > Angl | 14.02.2016 | 12:26
      Потому что форма записанного сигнала соответствует модели слияния именно двух ЧД.
    • prox > Angl | 19.02.2016 | 22:16
      Нейтронные звёзды, несмотря на то, что они более компактны, тоже не годятся, так как они не бывают такими тяжёлыми, в десятки солнечных масс из-за предела Оппенгеймера-Волкова.
  • Морр  | 12.02.2016 | 14:16
    Видели ли это событие в гамма-лучах или еще в каком-либо диапазоне? И должны ли были видеть?
    • TzelTavr > Морр | 12.02.2016 | 15:00
      Пока не ясно - куда точно смотреть. Направление слишком приблизительное. Если построить целую сеть гравиприемников с аппертурой на полпланеты или вообще вынести её в космос - наверняка станет возможно.
      Но я так понимаю что даже при одинаковой скорости распространения гравитации и света гравитация всё-таки распространяется по более прямому пути, а свет может искривляться в самой гравитации, а значит отставать от неё. Или ?
    • Mad_Max > Морр | 13.02.2016 | 07:09
      В гамма-лаборатории (орбитальный телескоп) выложели черновик статьи в котором говорят, что одновременно с приходом гравитационных волн зафиксированных LIGO наблюдали небольшой всплеск гамма-излучения.
      • Морр > Mad_Max | 13.02.2016 | 12:52
        Спасибо! а можно ссылку на эту статью?
        • Gli4i > Морр | 13.02.2016 | 14:04
          http://gammaray.nsstc.nasa.gov/gbm/publications/preprints/gbm_ligo_preprint.pdf
          • Морр > Gli4i | 13.02.2016 | 15:10
            и вам спасибо.
          • Макс Ветров > Gli4i | 14.02.2016 | 11:33
            Если эта гамма-вспышка - это то самое, получается, что есть точное направление на источник? И тогда можно будет посчитать скорость распространения гравитационной волны?
            • 3g430 > Макс Ветров | 15.02.2016 | 12:16
              Можно будет установить, что скорость грав. волн равна с, или почти с. А если она меньше с на 1% - ловить гамма-вспышку надо было 13 млн. лет назад. Когда заработают 4 установки - тогда измерим.
              • anothereugene-2 > 3g430 | 16.02.2016 | 12:20
                Согласно уравнениям Эйнштейна, решение которых в виде волн и ловят, скорость гравволн строго равна с.
        • Mad_Max > Морр | 16.02.2016 | 02:07
          Официально еще не публикововались, пока есть препринт статьи: http://gammaray.nsstc.nasa.gov/gbm/publications/preprints/gbm_ligo_preprint.pdf
      • prox > Mad_Max | 19.02.2016 | 22:45
        Если действительно наблюдалась вспышка от слияния чёрных дыр, то появится новая загадка. Потому что, чёрные дыры, в особенности старые чёрные дыры, плавают в пустоте - всю материю вокруг себя они поглотили. А, значит, светиться там нечему, если это действительно чёрные дыры.
        • Fangorn > prox | 20.02.2016 | 02:44
          Не факт. Вокруг ЧД бывает аккреционный диск.
          Представьте себе ЧД в разреженном облаке. Она будет очень медленно его всасывать. Часть вещества будет выходить на орбиту вокруг ЧД и образует диск, понемногу всасываемый в ЧД, но пополняемый снаружи.
          При столкновении ЧД столкнутся и их диски, причем с релятивистскими скоростями.
  • Slon64  | 12.02.2016 | 15:45
    А как вообще могла образоваться такая тесная пара? Ведь каждая из этих двух черных дыр когда-то была звездой и имела весьма протяженные размеры. Если обе звезды, ставшие впоследствии черными дырами, были компонентами одной системы, то расстояние между ними было, по крайней мере, существенно больше суммы их радиусов, в том числе и тех радиусов, которые они имели на стадии красных гигантов. Если я правильно понимаю, это расстояние было сопоставимо с размерами солнечной системы. Что же заставило черные дыры, образовавшиеся после коллапса каждой из звезд, так сблизиться, что их период обращения стал измеряться секундами?
    • TzelTavr > Slon64 | 12.02.2016 | 16:05
      Если каждая из ЧД когда-то была звездой, то к моменту перехода в ЧД они сохраняли угловой момент движения вокруг друг друга. Затем они уже как ЧД стали неудержимо наращивать свои массы и сближаться - но угловой момент никуда не делся и потому стала резко нарастать и скорость взаимного вращения. Вдобавок диаметр ЧД много меньше диаметра исходных звёзд - и сближаться было куда, и скорости вращения было куда расти. Суммарный диаметр двух ЧД гораздо меньше диаметра любой из исходных звезд, а угловой момент даже с учетом втягиваемой материи ( у нее тоже есть свой угловой момент ) всё тот же.
      Когда фигурист прижимает расставленные руки к телу - скорость его вращения возрастает. А если бы он мог их не только прижать, но и втянуть внутрь организма - так было бы вааще !...
      • Slon64 > TzelTavr | 12.02.2016 | 16:13
        Спасибо за исчерпывающее объяснение!
      • anothereugene-2 > TzelTavr | 14.02.2016 | 00:28
        С какой стати ЧД будет "неудержимо наращивать массу"? Съесть-то она съест, но кто же ей даст?

        Видимо, потому и крайне редкие это события во Вселенной слияния двух ЧД, что им сблизиться на настолько малое расстояние очень непросто.
        • TzelTavr > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 19:26
          Ну вставьте сами слово "стремиться", делов-то ... Ведь "стремиться неудержимо наращивать свою массу " ей вроде ничто помешать не может ?
      • bopa > TzelTavr | 22.02.2016 | 17:35
        А что угловой момент от массы уже не зависит? Тогда чего угловой момент?
    • PavelS > Slon64 | 12.02.2016 | 18:51
      Ох-ох-ох, сложно даже понять, откуда берётся каждая отдельно взятая ЧД этой пары. Т.к. эти ЧД очень массивны по звёздным меркам, раз в 10 "жирнее" чем надо. В результате взрывов сверхновых такие не возникают. Нафантазировать тут много что можно, особенно если вспомнить тёмную материю, о которой мало что известно. Также открыт вопрос, куда делся импульс в двойной системе - точнее, в процессе сближения этой пары ещё задолго до столкновения должна была выделиться чудовищная энергия (т.е. эта пара должна была разбрасывать вокруг вещество какого-то третьего объекта, посредством которого тормозилась - и не ясно чем это мог быть этот объект, чтобы в нём хватило массы).
      • Slon64 > PavelS | 13.02.2016 | 11:38
        Если я Вас правильно понял, с астрофизической точки зрения существование подобных систем представляется чуть ли не чудом. Но если это так, то на что, собственно, рассчитывали создатели детекторов гравитационных волн? На чудо? Как-то сложно поверить, что умудренные жизненным и научным опытом мужи расходовали сотни миллионов долларов на поиски каких бы то ни было сигналов от объектов, которые, согласно представлениям сегодняшнего дня, вообще не могут существовать. Или они искали гравитационные волны от каких-то других объектов, а этот стал для них огромным сюрпризом?
        • Fangorn > Slon64 | 13.02.2016 | 22:11
          "Или они искали гравитационные волны от каких-то других объектов, а этот стал для них огромным сюрпризом?"
          Отчасти да. Волны от слияния меньших черных дыр, или нейтронных звезд.
        • PavelS > Slon64 | 14.02.2016 | 02:26
          Да, вы правильно меня поняли. У многих людей были сомнения, что ЧД подобных масс вообще существуют. Повторю, до этого события про существование ЧД массой порядка 60 солнечных не было вообще никаких данных, и тут у нас - разовый случай "из ряда вон". Совершенно не ясно, насколько этот случай типичный и повторится ли он вообще хоть когда-то. Так что детектирование грав.волн сразу же с ходу дало "техническую" информацию о каких-то хитрых астрофизических процессах (возможно старая физика тут явно выходит на новую).

          У разработчиков телескопа были сведения о "дважды-двойном" пульсаре, т.е. о пульсаре где 2 нейтронные звезды обращаются вокруг центра масс (просто "двойными" называют пульсары в более обычных системах, и такой термин был занят) - том самом, за открытие которого уже дали Нобиля, и который пока что служил лучшей лабораторией по исследованию грав.волн. Так что ждали что-то похожее, простое и понятное. Отсюда и картиночка в статье, где рисованы сферы на фоне неба, на каком расстоянии можно засечь грав.волны от сталкивающихся нейтронных звёзд. Столь массивных ЧД никто не ждал, такие варианты я даже не встречал в старых обзорах.

          Также стоит учесть, что наука устроена так, что грав. волны пытались бы детектировать в любом случае - даже если никто никаких внятных механизмов бы и не мог предложить. Ведь их искали и раньше, на тысячекратно более примитивных устройствах, которые заведомо точно не могли сработать (и не работали).
          • prox > PavelS | 19.02.2016 | 22:59
            Регистрация гравитационных волн именно от столь массивной чёрной дыры порождает небольшие сомнения в правильности проведённого анализа. Чтобы их снять, хотелось бы измерить массу чёрной дыры независимо. Интересно, существует ли такая возможность?
            • Fangorn > prox | 20.02.2016 | 02:48
              Вряд ли. Но период колебаний сам по себе дает примерную оценку масс ЧД - ведь в максимуме они двигались со скоростями, сравнимыми со скоростью света, а длина орбиты определялась расстоянием, а оно было сравнимо с суммой их гравитационных радиусов.
          • Michael.Gorodetsky > PavelS | 28.02.2016 | 00:25
            Такой вариант как раз и предсказали Грищук, Липунов и др.
            http://ufn.ru/ru/articles/2001/1/a/
            Они, похоже, были правы. Даже еще более правы :-)
      • radion > PavelS | 14.02.2016 | 19:22
        Насколько я знаю, такие двойные системы лучше собирают вещество из пространства, сквозь которое летят. Если одиночную звезду тело облетает по гиперболе, то двойная система либо ускоряет его (сама теряя энергию и сближаясь), либо тормозит, и даже может оставить у себя. В расчётах по задаче трёх тел возможно и столкновение.
        За миллиард лет пара и за счёт грав. излучения могла сблизиться.
      • Mad_Max > PavelS | 21.02.2016 | 18:48
        Да вроде никуда не делся импульс. Импульс движения суммарный каким был таким примерно и остался - т.е. близким к нулю в системе отсчета связанной с центром масс этой системы. А момент импульса 2х ЧД перешел в момент импульса новой образовавшейся ЧД.

        В отличии от энергии, импульс можно только в векторном виде рассматривать, в этом случае у 2х тел одинаковой массы движущихся навстречу друг другу с одинаковой скоростью суммарный импульс нулевой - не важно насколько велики эти массы и скорости. При столкновении (если оно неупругое) тела останавливаются, при этом ничего отбрасывать не нужно - импульс сохраняется. А вот кинетическая энергия переходит в какую-то другую форму (например тепловую).

        2 компактных объекта вращающиеся вокруг общего центра масс в общем аналогичный случай - т.к. в любой момент времени векторы скоростей и импульсов этих тел направлены навстречу друг другу
  • lhc_boinc  | 12.02.2016 | 16:08
    "Разница между суммарной массой двух исходных объектов и конечной черной дырой составляет 3±0,5 солнечных масс. Этот гравитационный дефект масс примерно за 20 миллисекунд полностью перешел в энергию излученных гравитационных волн." - не значит ли это что площадь горизонта событий результирующей ЧД будем меньше суммы площадей двух исходных дыр? Вроде как этого не должно происходить, согласно Хоккингу.
    • VeNOO > lhc_boinc | 12.02.2016 | 17:04
      Ну так подсчитайте. Площадь пропорциональна квадрату радиуса, а радиус пропрционален массе. Значит площадь пропорциональна квадрату массы. Получается, что площадь выросла на самом деле очень сильно.
      • lhc_boinc > VeNOO | 12.02.2016 | 17:11
        Согласно Хоккингу площадь результирующей ЧД должна быть НЕ меньше чем сумма площадей исходных. Но если часть массы исходных дыр ушла в излучение (дефект масс), то и масса результирующей ЧД будет меньше чем сумма масс исходных. Следовательно и площадь горизонта полученой ЧД будет меньше чем сумма площадей исходных дыр
        • VeNOO > lhc_boinc | 12.02.2016 | 17:17
          Площадь пропорциональна КВАДРАТУ массы. Не уменьшаться должна сумма КВАДРАТОВ масс. Подсчитайте
          • lhc_boinc > VeNOO | 14.02.2016 | 10:25
            Все же не понятно. 36+29 > 62. Если из под горизонта ничего выходить не может, то куда делись 3 массы солнца? Или это что то вроде излучения Хоккинга?
            • anothereugene-2 > lhc_boinc | 14.02.2016 | 10:39
              Унесены гравитационной волной в момент слияния, что и позволило её пронаблюдать на таком огромном расстоянии.
              • lhc_boinc > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 11:01
                Тогда получается противоречие с тем убеждением, что радиус горизонта событий не может уменьшаться. Ведь у нас есть потеря массы - а следовательно, что означает уменьшения радиуса горизонта событий.
                • anothereugene-2 > lhc_boinc | 14.02.2016 | 11:40
                  Я тоже это не понимаю. А что происходит с площадью горизонта событий, когда мы ЧД ускоряем до околосветовой скорости? У блина площадь поверхности меньше, чем у шарика такого же диаметра.
                  • Angl > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 19:09
                    Кстати, ГВ уносили энергию еще до слияния, значит ли это, что горизонты (пока еще отдельных ЧД) в это время уменьшались? Если нет, то что произошло в момент касания?
                • PavelS > lhc_boinc | 14.02.2016 | 14:20
                  А сумма радиусов - может.
                  • anothereugene-2 > PavelS | 14.02.2016 | 17:42
                    Любопытно, а "исходные массы", это были массы чёрных дыр, или всё же их полные энергии в системе центра масс? Потому как до начала слияния они могут излучать гравитационные волны только за счёт потери кинетической энергии. Плюс потенциальной энергии гравполя при сближении.
                • bopa > lhc_boinc | 21.02.2016 | 00:14
                  Не забывайте о 1) взаимодействии (слиянии) ЧД, 2) система искривляет (деформирует) пространство-время. Это не волна в обычном (ЭМ) понимании!
  • LyCo  | 12.02.2016 | 16:22
    Поздравляю всех поклонников ОТО :)

    Я вот как-то не сомневался в обнаружении грав. волн, но думал это случится только с lisa - не особо верил в наземные детекторы, но очень раз за них - теперь направление скорее всего получит доп. финансирование.

    В каком-то смысле иронично, что новую физику обнаружить никак не могут, зато напротив находят старую :)

    Теперь вопрос. А действительно ли утверждение "Взмахните рукой — и по всей Вселенной побегут гравитационные волны" верно? Ведь если предполагать, что гравитация квантуется, то для испускания грав. волны нужно достаточной силы возмущение, как для эл. магнитной. По крайней мере именно так я и понимаю квантование. Или это не так?
    • lhc_boinc > LyCo | 12.02.2016 | 17:10
      Согласно Хоккингу площадь результирующей ЧД должна быть НЕ меньше чем сумма площадей исходных. Но если часть массы исходных дыр ушла в излучение (дефект масс), то и масса результирующей ЧД будет меньше чем сумма масс исходных. Следовательно и площадь горизонта полученой ЧД будет меньше чем сумма площадей исходных дыр
      • lhc_boinc > lhc_boinc | 12.02.2016 | 17:11
        сори) ошибся адресом с предыдущим коментарием)
      • Fangorn > lhc_boinc | 15.02.2016 | 01:29
        "масса результирующей ЧД будет меньше чем сумма масс исходных. Следовательно и площадь горизонта полученой ЧД будет меньше чем сумма площадей исходных дыр"

        Нет.
        Массе пропорционален радиус ЧД. А не площадь - она пропорциональна квадрату массы. Масса итоговой ЧД меньше суммы масс исходных. Но ее квадрат - больше суммы квадратов исходных масс.
    • Alex > LyCo | 12.02.2016 | 18:30
      Эту волну вполне можно трактовать как классическую. Также как и радио-сигнал, принимаемый вашим телевизором. См. пояснение про число заполнения на 34-й минуте в лекции К.Поснова на http://znanienn.ru/20150409 И, как чуть ниже написал OlegCh, даже ОТО не нужна.
    • Alex > LyCo | 12.02.2016 | 18:32
      за небольшими нюансами. И строго говоря, принятый сигнал не доказывает единственности трактовки лишь посредством ОТО. Каждый "видит окружающий мир через призму своих" очков.
      • anothereugene-2 > Alex | 14.02.2016 | 12:17
        Предложите другую трактовку, обоснованную не хуже, чем ОТО.
  • OlegCh  | 12.02.2016 | 16:45
    За статью спасибо! Сейчас не так много мест, где можно почитать грамотную научно-популярную статью. Но разве из обычной ньютоновской теории не следует существование гравитационных волн? Ну если взять две одинаковые массы, вращающиеся вокруг общего центра и посчитать их воздействие на удаленного наблюдателя (третью массу) - разве не получится некоторая периодическая функция, которую можно интерпретировать как воздействие гравитационной волны?
    • Fangorn > OlegCh | 12.02.2016 | 19:25
      Смотря что называть "волной". Действительно, периодическое возмущение возникнет и в классической механике.
      Однако в ОТО возникает гораздо более сильное возмущение, амплитуда которого при удалении от источника падает обратно пропорционально расстоянию (а не квадрату расстояния!). Поэтому на больших расстояниях сила воздействия волны намного превысит силу притяжения самого ее источника.
      • OlegCh > Fangorn | 12.02.2016 | 20:28
        Но энергия-то волны пропорциональна квадрату амплитуды, т.е. обратно пропорциональна квадрату расстояния... Ну хорошо, а можно дать количественную оценку мощности волны по Ньютону и по Эйнштейну для сравнения (ну как при отклонении лучей в поле силы тяжести - по классике фи, по ОТО 2*фи...)? (если я это вообще корректно сформулировал)
        • Fangorn > OlegCh | 13.02.2016 | 01:26
          "мощность волны по Ньютону" трудно определить вообще. Во-первых, по Ньютону поле не существует без источника, и местоположение энергии однозначно определить нельзя. В ОТО же волны распространяются и после исчезновения их источника.
          Во-вторых, даже если приписать полю энергию, пропорциональную квадрату амплитуды - то по Ньютону она будет убывать как четвертая степень расстояния. Умноженная на площадь сферы, она стремится к нулю на бесконечности - в бесконечность энергия не уходит. А в ОТО суммарная энергия волны на бесконечности стремится к постоянной - т.е. излучена конкретная энергия.
          В сущности, в этом и отличие "волны" от "просто колебания поля".
          • OlegCh > Fangorn | 13.02.2016 | 06:55
            Спасибо. Я кроме того подумал, что разница ещё в том, что волна "по Ньютону" - это продольная волна, а "по Эйнштейну" - поперечная. Верно?
            • Gli4i > OlegCh | 13.02.2016 | 14:09
              Термины "продольная" и "поперечная" волна однозначно определены только для векторного поля. У Эйнштейна гравитация описывается через метрический тензор, у Ньютона - через скалярный потенциал.
    • rrr2 > OlegCh | 12.02.2016 | 20:27
      Вроде бы не следует - в ньютоновской теории гравитация воздействует мгновенно (с бесконечной скоростью)
      • OlegCh > rrr2 | 12.02.2016 | 20:33
        Ну можно же ввести какую-то задержку, вот и получится конечная скорость распространения. По-моему, сути это не меняет.
        • anothereugene-2 > OlegCh | 14.02.2016 | 18:12
          Меняет.
    • deviant_9 > OlegCh | 13.02.2016 | 20:14
      Поле, вычисляемое по ньютоновскому закону гравитации (как и электростатическое поле, вычисляемое по закону Кулона) -- "ближнее". А волны (что гравитационные, что электромагнитные) -- это поле "дальнее". Про их различие популярно тут неплохо написано: http://elementy.ru/problems/619/Neobychnaya_teplootdacha

      В электродинамике потенциалы просто запаздывают (потенциалы Лиенара-Вихерта), но напряжённость поля, вычисляемая путём их дифференцирования, не просто запаздывает, а получается совершенно другой. С гравитацией в ОТО в первом приближении должно быть аналогично. Волны могут безвозвратно уносить энергию двух масс даже тогда, когда третей массы вообще нет.

      А почувствовать неравномерность просто притяжения по Ньютону столь далёкой системы было бы чересчур даже для такого тонкого эксперимента)
  • a_babich  | 12.02.2016 | 17:06
    Игорь,
    кто-то уже прикинул : нейтринная компонента дошла до Земли или еще в пути? Скорость нейтрино как я помню определяется весьма "приблизительно"
    Или это слияние не предполагает нейтринного всплеска в принципе?
    • PavelS > a_babich | 12.02.2016 | 19:05
      Я не Игорь. :) Но нейтринный всплеск чудовищной энергетики (хотя в плане общей энергии несопоставимо слабее чем тут) происходит при разогреве обычной материи при образовании нейтронных звёзд, нейтрино сверхновых вероятно излучаются посредством теплового механизма и уносят бОльшую часть энергии сверхновой. В случае столкновения ЧД, нейтрино вообще ни к одному месту, т.к. в ЧД нет плотной горячей обычной материи чтобы нейтрино излучать в достаточных количествах. Разумеется, их попытались бы детектировать просто по причине "а давайте"... но я не верю что их можно заметить (а заметив, выделить на общем фоне). В конце концов, тут ещё и совершенно разный порядок расстояния - сверхновые пыхают и заметно ближе (вот в Магеллановом облаке была лет 30 назад) - это сотни тысяч световых лет, а не миллиард с хвостиком, разница на 4 порядка! Да в пределах расстояния до бумкнувшей пары ЧД, сверхновые бумкают наверно по несколько раз за день, от них сплошной нейтринный фон.
      • Макс Ветров > PavelS | 12.02.2016 | 20:02
        Если детекторов было два, волна должна была прийти на них не одновременно. Не была ли измерена скорость распространения гравитационной волны таким образом?
        • rrr2 > Макс Ветров | 12.02.2016 | 20:30
          Для этого еще надо знать направление.
        • Сергей Домнин > Макс Ветров | 12.02.2016 | 21:12
          "Временная задержка между двумя детекторами составила примерно 7 миллисекунд."

          При любом направлении волны её скорость световая. Потому что зарегистрирована поперечная гравитационная волна. Регистрировать сверхсветовые продольные волны ещё не научились.
          • PavelS > Сергей Домнин | 13.02.2016 | 00:29
            Что-то сдаётся мне что сверхсветовые волны не есть сколь-либо признанное научное течение.
            • Сергей Домнин > PavelS | 13.02.2016 | 01:37
              Да, верно. Возможно, это слишком глубокое течение, скрытое поверхностным противотечением.
          • tetrapack > Сергей Домнин | 13.02.2016 | 18:43
            Уже ведь было упомянуто где-то в ветке сверху про это.
            Нет понятия поперечной волны для гравитации. Ее волны "квадрупольные".
            Есть понятие "проектор". Это такой оператор, который переводит одну физическую величину, присущую выбранной системе отчета в величину, однозначно соответствующую ей в другой системе отчета. В данном случае выполнялась проекция искажения метрики (собственно гравволны) на геометрию детектора, и получалось искажение геометрии детектора, которое и фиксировалось. Это математическое предсказание того, насколько могла измениться геометрия плечей LIGO, если бы в рамках ОТО через нее прошла волна от слияния двух ЧД. И это предсказание четко совпадает с детектированным сигналом.
            Одно плечо удлинялось, другое укорачивалось, но волна при этом и не продольная и не поперечная.
            • anothereugene-2 > tetrapack | 14.02.2016 | 11:51
              Насколько я понимаю, в поперечной волне метрика вдоль направления распространения волны должна оставаться постоянной.
          • tetrapack > Сергей Домнин | 13.02.2016 | 18:54
            Только сейчас дошло, что графики, приведенные на рис 3, 7, 8 могут ввести в заблуждение. То что изображено на этих графиках, это, как бы, не амплитуда самой гравволны (в ее понимании, как поперечной), а изменение разности хода фаз лазерных лучей, вызываемое изменением геометрии детектора. Оно, конечно, выглядит так, как изображают классические поперечные волны, но таковым не является. Это просто отклик детектора на волну.
            • Сергей Домнин > tetrapack | 15.02.2016 | 21:45
              Меня эти графики в заблуждение не ввели. Там на оси ординат оцифровка увеличения+ и уменьшения- расстояния между зеркалами при прохождении волн (если я верно понял). Просто отталкиваюсь от световой скорости этих волн и вывожу их поперечность.
              Скажем так: такие источники гравитационных волн вызывают квадрупольные волны, распространяющиеся со световой скоростью. Но, по-моему, нельзя исключать, что другие источники могут порождать продольные, сверхсветовые волны. Возможно, на это способны элементарные частицы, мгновенно меняющие свою энергию при излучении фотона.

              Меня интересует природа гравитации, и я надеюсь, что открытие гравитационных волн поможет её разгадать. Вот на какую мысль я пытаюсь получить ответ.
              Имеем: волны гравитации вызывают колебательные движения пространства и имеющихся в нём зеркал. От точки покоя зеркало начинает двигаться с ускорением, потом замедляется, потом останавливается и затем начинается обратный процесс. Верно?
              Мысленно переносим это действие в далёкий космос, заменяем зеркало любым пробным телом и вырезаем из колебательного процесса лишь тот отрезок, где пространство начинает двигаться с ускорением и сообщает его телу. Колебательный процесс описан математически, значит, можно описать и эту его часть.
              И вот интересно, если увеличить отрезок ускоренного движения пространства с телом по времени и расстоянию, то не будет ли он похож на свободное падение этого тела на массивное тело? Тогда гравитационное искривление пространства телами можно представить как постоянное и ускоренное втекание пространства в тела. Втекание с растяжением и закручиванием вокруг вращающихся тел, как это и регистрируется.
              Такое предположение открывает путь к созданию квантовой гравитации. Потому что пространство поглощается материей квантовано и в ней не накапливается.
        • Mad_Max > Макс Ветров | 13.02.2016 | 07:19
          Выше уже сказали - для этого нужно знать направление. А его как-раз такие определяли исходя из постулата ОТО о равенстве этой скорости скорости света и расстояния между детекторами.

          Если не учитывать направление - то можно только сделать оценку сверху: скорость распространения точно не превышает примерно 1.5 скорости света максимум.
  • Kostja  | 12.02.2016 | 20:12
    Потрясающе!!!!!!!
    Столетняя проблема обнаружения, новая астрономия и понимание вселенной, и может быть ЛИЗУ быстрее запустят, последнее время писали что планируют только к 34 году. Плод экспотенциального научного прогресса, как и другие открытия упомянутые в статье.
  • rrr2  | 12.02.2016 | 20:32
    А откуда взялось направление на источник, пусть даже грубое? По идее, по двум точкам и задержке — можно только выделить "кольцо" на небесной сфере (если только не сказочно повезло и сигнал пришел строго по оси :-)
    • Игорь Иванов > rrr2 | 13.02.2016 | 02:27
      Есть еще дополнительная информация — по относительной амплитуде сигнала в двух детекторах. Если вы возьмете один детектор и сравните два направления приходят волны — перпендикулярно плоскости или вдоль одного из плечей, то даже при одинаковой амплитуде волны амплитуда сигнала будет отличаться вдвое. Поскольку плоскости двух детекторов различаются, то на кольце есть более предпочтительные и менее предпочтительные области. Вот показательная картинка ожидаемой погрешности в восстановлении направления по двум детекторам LIGO http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2016-1/fig_5.html
      • rrr2 > Игорь Иванов | 17.02.2016 | 19:36
        Спасибо, никто, кроме вас, не разъяснил :-)
      • bopa > Игорь Иванов | 22.02.2016 | 18:02
        Признателен за ссылку! Искренне желаю успехов
  • sergg  | 12.02.2016 | 20:39
    Спасибо за статью!
    Насколько отличаются направления в пространстве плеч интерферометров в Ханфорде и в Ливингстоне?
    Сколько детекторов нужно иметь, чтобы регистрировать волны приходящие с любого направления?
    • rrr2 > sergg | 12.02.2016 | 20:44
      Три детектора, если исключить вырожденные случаи
  • flasher  | 12.02.2016 | 21:11
    Кто-нибудь может популярно объяснить в чем смысл выводить детекторы в космос если гравитация ничем не экранируется?Как я понял место расположения детектора роли особой не играет, раз уж волны проходят сквозь все и распространяются изотропно.
    • rrr2 > flasher | 12.02.2016 | 21:31
      Как я понял, пик чувствительности на разных частотах.
    • Kostja > flasher | 12.02.2016 | 21:47
      В космосе спутники-детекторы можно раздвинуть на миллион километров. Раньше хотели на пять, но с финансами туго, чуть вообще проект не отменили. Планируется три спутника, гравителескоп будет иметь размеры треугольника со стороной в миллион км. Волны с частотой от 0.0001 до 1 Гц
      • Angl > Kostja | 12.02.2016 | 22:32
        Плюс не нужен подвес, нет землетрясений, движений литосферных плит и т.д. Впрочем, в космосе своих помех достаточно, надо учитывать гравитацию всех тел (возможно даже новая планета, которую активно обсуждают, может влиять), неоднородность солнечного ветра.
  • Сергей Домнин  | 12.02.2016 | 22:22
    Поздравляю всех с открытием гравитационных волн! Если эти поперечные колебания плотной космической среды распространяются со скоростью света, то продольные колебания в ней должны быть сверхсветовыми. Надеюсь, что и они будут открыты в недалёком будущем.
  • Tarson  | 12.02.2016 | 22:30
    И вообще все это случилось 1,3 млрд лет назад, когда на Земле только микробы жили.
  • ovz  | 12.02.2016 | 23:33
    Свет - продольная волна.
    А гравитационная волна поперечная?
    • rrr2 > ovz | 12.02.2016 | 23:34
      Свет - поперечная волна. Гравитация - тоже.
  • aa  | 13.02.2016 | 00:00
    "Статистическая значимость обнаруженного сигнала составляет 5,1σ. Иными словами, если предположить, что это статистические флуктуации наложились друг на друга и чисто случайно выдали подобный всплеск, такого события пришлось бы ждать 200 тысяч лет. Это позволяет с уверенностью заявить, что обнаруженный сигнал не является флуктуацией."
    Насмехаются с идей самозарождения жизни и теории эволюции такими размышлениями. А эволюционисты ничего похоже и не замечают - или не хотят замечать. Помилуй Господи!
    • Artur > aa | 13.02.2016 | 01:23
      Не понятно, что вас смущает. И чего не замечают эволюционисты?
  • illuminat  | 13.02.2016 | 01:13
    Объясните, пожалуйста, как черная дыра вообще может что-то ИЗЛУЧАТЬ, в т.ч. гравитационные волны?

    Нет, я понимаю, что есть излучение Хокинга, насчет которого тоже бабка надвое сказала, есть ли оно, но там хотя бы описывается конкретный механизм излучения.
    • Игорь Иванов > illuminat | 13.02.2016 | 02:30
      Излучает не одна ЧД, с система из двух крутящихся друг вокруг друга ЧД. Излучение зарождается в области между ними, а не вылезает из-под горизонта.
      • xolod > Игорь Иванов | 13.02.2016 | 03:28
        А кстати, если наблюдатель находится со стороны одной из черных дыр, то будет ли эта дыра собой экранировать гравитацию для наблюдателя от второй дыры, которую она заслоняет?
        • PavelS > xolod | 13.02.2016 | 04:47
          Другой вариант того же вопроса - гравитационная линза, она усилит притяжение находящегося точно за ней объекта? Тут, если следовать логике работы оптических грав.линз, должны быть резкие пики усиления притяжения, когда объекты расположены строго соосно. Линза должна формировать изображение удалённых объектов.
          • TzelTavr > PavelS | 13.02.2016 | 10:23
            Гравитация не свет, её невозможно ни экранировать, ни отклонить, ни сфокусировать - по крайней мере, на нашем сегодняшнем невысоком уровне знаний о ней. Гравитационные волны проходят по прямой не затухая, не рассеиваясь и не отклоняясь сквозь любые массы вещества и такие же гравитационные поля. Затухают они только с расстоянием.
            Наверное, можно сказать что гравитация - явление более высокого порядка чем свет, поскольку она на распространение света может влиять, а свет на её распространение нет.
            А может, даже сама скорость света как максимально возможная есть свойство не света, а гравитации как характеристики пространства-времени, в котором свет распространяется ?
            • nicolaus > TzelTavr | 13.02.2016 | 12:08
              «Гравитационные волны проходят по прямой не затухая, не рассеиваясь и не отклоняясь сквозь любые массы вещества и такие же гравитационные поля. Затухают они только с расстоянием.»

              Сквозь черную дыру тоже пройдут?
              • TzelTavr > nicolaus | 13.02.2016 | 14:05
                И сквозь ЧД они пройдут тоже. ЧД и сама обладает мощнейшей гравитацией, простирающейся во вне её сферы Шварцшильда. А иначе бы она была не только Чёрной, но и Невесомой Дырой.
            • eugenfs > TzelTavr | 13.02.2016 | 12:17
              >Гравитация не свет, её невозможно ни экранировать, ни отклонить, ни сфокусировать
              С чего это вдруг? Речь не о логуновщине, а о классической ОТО. Прекрасно они отклоняются.
              • TzelTavr > eugenfs | 13.02.2016 | 14:12
                Если бы гравитация чем-то хоть чуть-чуть экранировалось, рассеивалась, отклонялась - вся космогония была бы совершенно другой.
                Предствьте себе ну например Кольца Сатурна, которые самим же Сатурном периодически экранируются от гравитации Солнца ... Или как Земля экранирует Луну от того же Солнца ... Бред полный.
                • VeNOO > TzelTavr | 13.02.2016 | 15:37
                  Я вам уже объяснял, что бред несете вы. В Ньютоновском пределе действительно работает принцип суперпозиции, но в неньютоновском режиме, про который вы очевидно ничего не знаете, гравитация ведет себя нелинейным образом. Блин, ну совершенно понятно, что вы в ОТО не разбираетесь, что же вы все уверенно продолжаете чушь писать! Возьмите что ли Мизнера-Торна-Уилера почитайте. Там в томе 3 есть параграф "Влияние фоновой кривизны на распространение гравитационных волн". Выводится для них уравнение, _зависящее_ от фоновой кривизны. Оно конечно линеаризованное и потому кучи эффектов не учитывает, но отклонение гравитационных волн в фоновом гравитационном поле показывает!
                  • TzelTavr > VeNOO | 13.02.2016 | 16:57
                    Да математически мы можем построить кучу совершенно разных теорий - и все они будут описывать мир совершенно правильно и не противоречить друг другу - только с разных позиций и в разных системах отсчетов ...
                    Вы же видите - народ интересуется, ему нужно что попроще. А вы его посылаете на три буквы ( Мизнер-Торн-Уилер ) и предлагаете в 3 томе искать какой-то параграф "Влияние фоновой кривизны ..." Он что, эту кривизну себе может представить ? Ему это как квадратный трехчлен для Петьки и Василия Ивановича. Разбирайтесь Вы сами ради бога в этих заумях, сами создавайте новые. А мне гораздо интереснее попытаться объяснить это на пальцах детям. Мы всё-таки на научно-ПОПУЛЯРНОМ сайте.
                    Вы можете сколько угодно называть идиотом и дебилом например сельского школьного учителя физики - но его работа не менее важна чем ваша - а то и много важнее. В конце-то концов именно он воспитывает для вас подрастающую смену, а вовсе не вы сами. Высшая математика и заумь на это не способна.
                    • VeNOO > TzelTavr | 13.02.2016 | 19:32
                      Речь не о том, говорите ли вы просто или сложно. Речь о том, что вы ВРЕТЕ, высокомерно объявляете правильный ответ бредом, а после того, как вам объясняют, что вы заблуждаетесь, вы затыкаете уши и пытаетесь перевести разговор на что-то совершенно иное.
                      • TzelTavr > VeNOO | 14.02.2016 | 13:33
                        - так расскажи ПРАВДУ ...
                    • PavelS > TzelTavr | 14.02.2016 | 02:31
                      Мне не надо что попроще, если это идёт со слишком большой потерей качества.
                      • TzelTavr > PavelS | 14.02.2016 | 13:37
                        - здесь ключевое слово - МНЕ! А другим ?
                        • anothereugene-2 > TzelTavr | 14.02.2016 | 18:43
                          Мне тоже. Вы, явно, лажаете.
            • PavelS > TzelTavr | 13.02.2016 | 21:45
              Только надо учесть ещё факт, что понятие прямой - оно тоже "искривляется" в грав.поле.
          • xolod > PavelS | 13.02.2016 | 18:43
            Т.е. одна чёрная дыра может служить линзой для гравитации другой? А что тогда произойдёт в точке фокуса? Время остановится?
            • TzelTavr > xolod | 13.02.2016 | 19:50
              Не может и ничего не произойдет. Гравитация не линзуется
            • radion > xolod | 13.02.2016 | 21:21
              Для волн - да. Но статическая ЧД волн не излучает, их поля просто сложатся.
            • Fangorn > xolod | 13.02.2016 | 22:18
              Для гравитации - или для грав.волн?
              Статические поля не линзируются.
              • anothereugene-2 > Fangorn | 14.02.2016 | 11:45
                Точно?
                • Fangorn > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 01:30
                  Во всяком случае - не фокусируются, как в линзе.
                  • anothereugene-2 > Fangorn | 15.02.2016 | 01:38
                    Я вот в этом сомневаюсь.
                    • Fangorn > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 02:21
                      Рассмотрим две ЧД.
                      Пусть они далеко друг от друга. Тогда вдали от них их поле будет просто ньютоновским, и подчиняется суперпозиции. Вблизи же одной из них практически всё поле будет создаваться ей одной, а поле второй - лишь крошечный довесок. Более того, поле этой второй не будет отличаться от поля обычного тела (не ЧД) такой же массы - никакого линзирования там быть не должно.
                      Если же две ЧД близки друг к другу -то вдали от них они будут создавать такое же поле, как единая ЧД общей массы. Более того, при некотором сближении они неминуемо сольются в единую ЧД.
                      Линзирование происходит с волнами, переносящими энергию. Про линзирование статического поля вроде никогда не слыхал.

                      Да, ниже Вы были правы: расстояние извне до ГС всё-таки конечно. Отпишусь там чуть позже.
                      • PavelS > Fangorn | 15.02.2016 | 02:31
                        Вы на разный лад повторяете одно и то же, но я с этим не согласен.
                        • Fangorn > PavelS | 15.02.2016 | 03:14
                          С чем именно?
                          С тем, что для статических полей нет эффекта линзирования?
                          Если так - почему Вы предполагаете, что он есть?
                          • anothereugene-2 > Fangorn | 15.02.2016 | 11:47
                            Например, потому, что пространство, в котором решается уравнение Пуассона, неевклидово.
            • PavelS > xolod | 14.02.2016 | 02:33
              А вот это я собственно и хотел бы узнать. Остановится - наврядли... но хотя бы узнать, будут ли какие-либо заметные эффекты. Тезис TzelTavr, что гравитация не линзируется - ну я его пожалуй откину, не внушает мне источник ощущение авторитета.
              • TzelTavr > PavelS | 14.02.2016 | 20:17
                А как быть с силою ИНЕРЦИИ, коея приравнивается к силе гравитации ?...
                Тоже станет линзироваться ?
                • anothereugene-2 > TzelTavr | 15.02.2016 | 00:07
                  Вы - школьник, начитавшихся популярных статей про гравитацию с иллюстрациями в виде продавленных сеточек. Угадал?
                  • TzelTavr > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 00:47
                    Нет. А вы - бывший школьник, вообще не интересовавшийся в школе физикой
                • PavelS > TzelTavr | 15.02.2016 | 02:34
                  Я вообще не очень знаю что такое сила инерции. Что-то подобное вводят искусственно чтобы динамическую задачу свести к статической, но это создаёт уйму ошибок. Предпочитаю эту ненужную штуку не вводить.
                  • TzelTavr > PavelS | 15.02.2016 | 15:32
                    Ну наконец-то - признание в том, что в школе вообще физику не изучал ... Но щёки про авторитетов-неавторитетов дует
      • lhc_boinc > Игорь Иванов | 14.02.2016 | 10:57
        Может быть мой вопрос глупый, но все же.. если излучение зарождается в области между ними, то куда делись 3 массы солнца? Разве не за счет массы ЧД (одной из двух или обоих)
        • Fangorn > lhc_boinc | 15.02.2016 | 01:33
          Масса связанной системы тел вообще НЕ равна сумме их масс. Она всегда меньше на величину потенциальной энергии связи (хотя в классической механике это уменьшение ничтожно). См. "дефект массы".
      • Angl > Игорь Иванов | 14.02.2016 | 19:06
        Все равно не понимаю, если излучается в виде ГВ только энергия, связанная с вращением системы, а энергия, связанная с массами двух ЧД, остается внутри ЧД, почему в результате получается ЧД, меньшая по массе, чем сумма исходных масс? Или все-таки ГВ могут извлекать энергию из-под горизонта ЧД, как излучение Хокинга?
        • Fangorn > Angl | 15.02.2016 | 01:34
          Масса связанной системы тел вообще НЕ равна сумме их масс. Она всегда меньше на величину потенциальной энергии связи (хотя в классической механике это уменьшение ничтожно). См. "дефект массы".
          • Angl > Fangorn | 15.02.2016 | 10:21
            Не уверен, что финальная черная дыра есть "связанная система тел". Беретесь разорвать ее обратно, вернув ей эти три солнечные массы в виде энергии? А в случае дефекта массы в ядре это возможно.

            Кроме того, не уверен, что "гравитационный дефект массы" вообще сейчас имеет стройное теоретическое описание (возможно тут меня поправят). Беретесь рассчитать, насколько две лежащие рядом гири весят меньше, чем каждая из них в отдельности? А два нуклона в ядре?
            • Angl > Angl | 15.02.2016 | 12:17
              Кажется, я понял, что вы имеете в виду.
              Для удобства разделил тезисы на пункты, скажите, с какими вы согласны/несогласны?

              Нужно рассмотреть отдельно процессы сближения ЧД и столкновения.

              Сближение:
              1. Энергия гравитационной связи ЧД по мере сближения увеличивается по модулю, но поскольку имеет отрицательный знак, вносит отрицательный вклад в полную энергию системы.
              2. Для компенсации этого отрицательного вклада а) увеличивается кинетическая энергия ЧД (растет скорость) и б) излучаются ГВ
              3. Масса системы (с точки зрения удаленного наблюдателя) по мере сближения ЧД постоянно уменьшается на величину энергии излученных ГВ. Масса каждой ЧД в ее системе покоя при этом остается неизменной, горизонт не сокращается.
              4. Излучение ГВ исходит из области между ЧД (из центра масс), из-под горизонтов ничего не выходит.

              Столкновение:
              1. Кинетическая энергия исходных ЧД переходит частично в энергию вращения результирующей ЧД, частично излучается в виде ГВ.
              2. Энергия гравитационной связи еще увеличивается по модулю (на сколько? непонятно как ее рассчитывать под горизонтом, ведь расстояние должно стремиться к нулю), для компенсации излучаются ГВ.
              3. Масса системы с точки зрения удаленного наблюдателя еще уменьшается на энергию излученных ГВ.
              • Fangorn > Angl | 15.02.2016 | 21:03
                Сближение, 1-4: Согласен полностью.
                Столкновение: произойдет для внешнего наблюдателя (нас) в БЕСКОНЕЧНОМ будущем, потому о нем судить сложно;) Форма всей системы, однако, в НАШИХ координатах очень быстро приближается к сферической (хотя внутри этой "сферы" по-прежнему находится две ЧД - релятивистское сокращение размеров позволяет им это, а форма отдельной ЧД обязана быть сферической только для изолированной ЧД). Потому "для нас" это фактически уже одна ЧД. Вращающаяся, конечно (см. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D1%8B%D1%80%D0%B0#.D0.A0.D0.B5.D1.88.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5_.D0.9A.D0.B5.D1.80.D1.80.D0.B0), но ее горизонт сферичен даже тогда, а вокруг нее имеется "эргосфера". Обычно вот этот процесс превращения 2 ЧД в "одну" (с нашей точки зрения) и называют "столкновением".
                • Angl > Fangorn | 16.02.2016 | 10:51
                  Тогда мне вот что непонятно. Возьмем две одинаковых покоящихся ЧД. Теперь толкнем их навстречу друг другу, так чтобы они по прямой столкнулись. Излучать ГВ они практически не будут, из-под горизонтов ничего не выходит, поэтому масса результирующей ЧД будет равна сумме масс плюс начальная кинетическая энергия, то есть больше суммы масс.
                  Теперь представим что мы толкнули исходные ЧД не к центру, а тангенциально с той же силой. Система начнет излучать ГВ, и после слияния возникнет ЧД с массой существенно меньше суммы исходных масс, как в сабжевой новости.
                  Как так получается, что в результате одного процесса (свободное падение двух тел) при практически одинаковых начальных условиях получаются конечные состояния с разной массой? Означает ли это, что эти состояния как-то внутренне отличны вроде обычного атомного ядра и возбужденного?

                  Есть ли предел, меньше которого масса конечной ЧД быть не может? Например, площадь горизонта исходных ЧД равна 2m^2, значит масса финальной ЧД не может быть меньше M=m*sqrt(2). Однако, утверждается что "в гравитационное излучение уходит энергия, составляющая по некоторым оценкам более 50 % от массы системы". Может ли конечная масса ЧД стать равной нулю?
                  • Fangorn > Angl | 16.02.2016 | 21:11
                    "Как так получается, что в результате одного процесса (свободное падение двух тел) при практически одинаковых начальных условиях получаются конечные состояния с разной массой?"
                    Почему бы и нет? Условия-то лишь "практически" одинаковы. А, например, момент импульса различный.

                    "Означает ли это, что эти состояния как-то внутренне отличны вроде обычного атомного ядра и возбужденного?"
                    "Теоремы об «отсутствии волос» у чёрной дыры (англ. No hair theorem) говорят о том, что у стационарной чёрной дыры внешних характеристик, помимо массы, момента импульса и определённых зарядов (специфических для различных материальных полей), быть не может". Внутренние же состояния, действительно, могут различаться. Но судить о них трудно из-за бесконечного замедления процессов в ЧД с точки зрения внешнего наблюдателя.

                    "Есть ли предел, меньше которого масса конечной ЧД быть не может?"
                    Да.

                    "Например, площадь горизонта исходных ЧД равна 2m^2, значит масса финальной ЧД не может быть меньше M=m*sqrt(2)."
                    Судя по всему -да, это и есть предел. Хотя утверждение о неубывании площадей ЧД получено косвенным путем - быть может, не все физики уверены в нем? Там сказано "по некоторым оценкам"...
                    • Angl > Fangorn | 17.02.2016 | 16:25
                      Ну а если избавиться для простоты от черных дыр? Возьмем два одинаковых белых карлика (две гири), которые сливаются с излучением ГВ, либо по прямой (пусть без выброса вещества). Масса в конце процесса также будет различной? Что будет если наблюдатель на звезде измерит массу одного протона этой звезды в двух случаях? Они что, разное намеряют? Ведь протонов одинаково и там и там.
                      Короче говоря, будет ли аналог дефекту массы в ядре, когда нуклон весит немного меньше, чем свободная частица? Будет ли этот дефект разным в двух случаях?
                      • Fangorn > Angl | 17.02.2016 | 23:30
                        "Масса в конце процесса также будет различной?"
                        Да.

                        "Что будет если наблюдатель на звезде измерит массу одного протона этой звезды в двух случаях? Они что, разное намеряют?"
                        Нет, результаты измерений будут одинаковы. Вот только для удаленного наблюдателя измеренная масса звезды окажется меньше, чем сумма масс ее частиц, измеренная наблюдателем на звезде. Разница и составляет энергию связи (гравитационную и прочую) (с множителем с^2).

                        "будет ли аналог дефекту массы в ядре, когда нуклон весит немного меньше, чем свободная частица? Будет ли этот дефект разным в двух случаях?"
                        Аналог будет. Вот только я не сказал бы "нуклон весит немного меньше, чем свободная частица". Массу нуклона в ядре измерить (и даже дать ее четкое определение) трудно, т.к. нуклон не движется свободно от ядра. А масса ядра меньше суммы масс свободных протонов и нейтронов на энергию связи.
                        И массу протона на звезде можно измерить, лишь пренебрегая силой тяготения звезды (хотя здесь это хоть технически возможно - а для протона в ядре пренебречь ядерными силами в ходе измерения малореально).
                        • PavelS > Fangorn | 17.02.2016 | 23:38
                          Стоит учесть, что масса измеряется путём сравнивания с эталоном. Эталон тоже похудеет на величину дефекта масс, если смотреть с точки зрения внешнего наблюдателя на эксперимент, проводящийся в гравитационной яме.
                          • anothereugene-2 > PavelS | 18.02.2016 | 11:06
                            Какой еще "дефект масс в гравитационной яме"?
                        • Angl > Fangorn | 18.02.2016 | 10:14
                          Таким образом, приходим к фундаментальному выводу:

                          Масса (покоя) любого объекта зависит не только от массы-энергии образовавшего его вещества, но и от энергии гравитационных волн, испущенных при его образовании. Так как масса зависит от внутренней энергии гравитационного поля.

                          То есть опыты по слиянию различных объектов должны давать немного разные массы, в зависимости от того, каким образом это слияние произошло.
                          • anothereugene-2 > Angl | 18.02.2016 | 11:18
                            "То есть опыты по слиянию различных объектов должны давать немного разные массы, в зависимости от того, каким образом это слияние произошло."

                            Нет, но, при рассуждении про массу, нужно соблюдать осторожность, так как в разных случаях под массой понимают несколько разные вещи. Масса не аддитивна и не равна массе составляющих объекта частей. Например, два астероида летят в космосе, пролетая мимо друг друга. Когда мы просто рассматриваем массу системы из двух таких астероидов, мы обнаруживаем, что она больше суммы масс двух астероидов по отдельности на величину их кинетической энергии. При этом, при изменении нашей точки зрения никакие ГВ не разбегаются.
                            • Angl > anothereugene-2 | 18.02.2016 | 13:58
                              Почему нет? Где ошибка?

                              Если мы рассматриваем два одинаковых конечных состояния, имеющих нулевую кинетическую энергию, не вращающихся, одной температуры, с одним количеством вещества. Но при образовании их было потеряно разное количество энергии на излучение ГВ. Масса будет отличаться?
                              • anothereugene-2 > Angl | 18.02.2016 | 14:46
                                Если кратко, то ошибка в самом подходе. Вопросы энергии гораздо сложнее в ОТО, чем кажутся на первый взгляд. Например, энергия гравполя, строго говоря, нелокализуема и, следовательно, закон сохранения энергии для областей пространства отсутствует. Да и не определено понятие энергии протяженного тела, так как отсутствует математическая операция интегрирования тензора плотности энергии-импульса материи. Есть некоторые костыли, которые в пределе плоского пространства дают какие-то осмысленные результаты. Например, можно рассуждать, что до слияния было две ЧД с какой-то массой, и после слияния образовалась одна ЧД с другой массой, и разницу, по определению, унесла гравволна, а масса ЧД - это был параметр в решении Шварцшильда, который соответствует массе первоначального вещества, образовавшего ЧД. Это всё замечательно до тех пор, пока у нас перед глазами лежат соответствующие расчёты, дающие смысл подобным рассуждениям, но нельзя делать какие-то далеко идущие выводы из подобных рассуждений "на пальцах и здравом смысле". Эти рассуждения заведомо неточны.
                                • Angl > anothereugene-2 | 18.02.2016 | 15:00
                                  Я не могу вам ответить с применением математического аппарата ОТО, но в то же время есть некие общие утверждения, которые не могут быть одновременно верными. Либо одно, либо другое.
                                  1. Массы двух покоящихся одинаковых по составу тел могут отличаться (до десятков процентов!), в зависимости от потерянной при их образования энергии ГВ.
                                  2. Массы одинаковых тел всегда равны, но при любом исходном распределении составляющих их частиц или тел в пространстве всегда выделится строго одинаковая общая энергия ГВ.
                                  3. Массы одинаковых тел всегда равны, но при этом при их образовании может выделяться разная энергия ГВ. Закон сохранения энергии в этом случае не выполняется.

                                  Вы что выбираете?
                                  • anothereugene-2 > Angl | 18.02.2016 | 15:22
                                    Строго рассуждая, все утверждения ложные. Так как в ОТО не определено такое понятие, как "масса тела" для протяженных тел.
                                    • Angl > anothereugene-2 | 18.02.2016 | 15:36
                                      Ну, тоже подход. Только из него не понятно, одинаково они будут действовать на пробные массы и свет, или нет.
                                      • anothereugene-2 > Angl | 18.02.2016 | 15:48
                                        Совершенно верно, непонятно. В ОТО уравнения гравполя - это нелинейные дифференциальные уравнения в частных производных. Источником поля при этом является тензорная плотность энергии-импульса материи. Чтобы определить, как точно это распределение плотности энергии-импульса материи будет воздействовать на свет и пробные тела, вообще говоря, нужно решить уравнения гравполя совместно с уравнениями движения материи во всём пространстве-времени сразу. В некоторых случаях слабых полей возможны существенные упрощения и огрубления, например, в ньютоновском пределе мы получаем знакомую ньютоновскую гравитацию с теоремой Гаусса для гравполя и понятием массы протяженного тела. Это упрощение, очевидно, неприменимо для чёрных дыр.
                              • Fangorn > Angl | 19.02.2016 | 01:33
                                Ошибка в том, что вы приписываете веществу разных ЧД вполне определенное одинаковое конечное состояние, да еще нулевую кинетическую энергию.
                                Вещество в ЧД продолжает падать на ЧД, его скорость близка к с, его кинетическая энергия огромна (хотя потенциальная - тоже огромна, и с обратным знаком). Мы не видим результатов этого падения из-за замедления времени вблизи ЧД - по НАШИМ часам итогов этого падения придется ждать вечно (или до испарения по Хокингу, если оно существует).
                                ЧД различаются по своему внутреннему строению. Но ДЛЯ НАС, в нашей СО: 1) они все приближаются к сферической форме в НАШИХ координатах; 2) все процессы в них замедляются по НАШИМ часам, так что сигналы об их итогах до нас уже не дойдут.
                                • Angl > Fangorn | 19.02.2016 | 15:18
                                  Давайте оставим пока в покое черные дыры, все эти рассуждения вполне применимы к белым карликам, гирям и т.п.
                                  • Fangorn > Angl | 19.02.2016 | 17:11
                                    В таком случае изолированное тело определенной структуры и состояния имеет вполне определенную массу, не зависящую от предыстории. Но она зависит от энергии связи частиц тела и не равна сумме их масс.
                                    • Angl > Fangorn | 19.02.2016 | 20:00
                                      Вот, посмотрите картиночку.

                                      https://drive.google.com/file/d/0BxbeiV8Zo-qYb0VhMWFWbjNwSU0/view?usp=sharing

                                      Две системы тел имеют нулевой общий импульс, момент импульса и одинаковую кинетическую энергию. Сначала сливаются пары масс 1-2 и 3-4, а потом все вместе в единое целое. Будем считать, что потерь на электромагнитное излучение нет. Должны по идее получиться два одинаковых тела одной температуры.

                                      1. Будет ли излучена одинаковая энергия ГВ в процессе слияния двух систем или разная?
                                      2. Если разная, то массы итоговых тел будут одинаковые или разные?
                                      • Fangorn > Angl | 20.02.2016 | 02:57
                                        1. Не знаю. Видимо, разная.
                                        2. В этом случае - разные. Вот только совершенно непонятно, как могут получиться "два одинаковых тела одной температуры". Температура итогового тела как раз и определяется потерями энергии при его образовании! Излучение ГВ приведет к потере кинетической энергии сталкивающихся тел, и к снижению температуры (=> энергии и массы) итогового тела.
                                        • Angl > Fangorn | 20.02.2016 | 10:36
                                          Ну то есть вы считаете, что температура получится разная на дельту излученной энергии. Только вот эта дельта может судя по всему исчисляться процентами (и чуть ли не десятками процентов) от массы исходных тел, вы представляете какая это температура? Порядка c^2 если по-простому считать.
                                          • anothereugene-2 > Angl | 20.02.2016 | 12:07
                                            А что вас в этом смущает?
                                            • Angl > anothereugene-2 | 20.02.2016 | 12:39
                                              Смущает, что система с бОльшей энергией излученных ГВ (на схеме "система 1") должна быть холоднее "системы 2" на очень большую величину. Для точного расчета нужно знать все коэффициенты, но полагаю, что не меньше чем миллиарды кельвин.
                                              • anothereugene-2 > Angl | 20.02.2016 | 12:50
                                                Миллиарды кельвин для чёрных дыр - это крохи. Это всего девять порядков.

                                                Я не хочу сказать, что я согласен с утверждением про получение энергии гравволн из температуры. Есть ещё кинетическая энергия чёрных дыр, сравнимая с их массами покоя перед слиянием. Я хотел бы подчеркнуть, что даже глобальный закон сохранения энергии для чёрных дыр с испускаемыми гравволнами выполняться не обязан. Топологически, если вы захотите записать закон сохранения энергии и возьмёте какое-нибудь трёхмерное сечение пространства-времени, чтобы в нём проинтегрировать энергию-импульс материи совместно с псевдотензором энергии-импульса гравполя, в нём обязательно окажется дырка. Закон сохранения энергии для пространства с дырками ещё никто не записал, насколько мне известно.
                                                • Angl > anothereugene-2 | 20.02.2016 | 13:40
                                                  Давайте оставим черные дыры, раз для них непонятно. Возьмем что-то, столкновение чего не вызывает какого-то фазового перехода (в общем смысле), например:

                                                  Самый легкий белый карлик –
                                                  http://arxiv.org/abs/astro-ph/0611498
                                                  При спектральном обследование на телескопе ММТ компаньонов - белых карликов 42 быстрых В-звезд было обнаружено, что объект SDSS J0917+46 обладает минимальной массой в 0,17 масс Солнца. Масса определялась по ускорению силы тяжести на поверхности белого карлика, получаемого из его спектра. Предыдущий рекорд полученный в 2005 году составлял 0,19 масс Солнца.
                                                  • anothereugene-2 > Angl | 20.02.2016 | 13:44
                                                    Хорошо. Давайте возьмём нечто, что не вызывает особенностей метрики. Взяли. Дальше что?

                                                    PS Чего-то ответ на ответ сюда уже не лезет.

                                                    Масса двух одинаковых тел одинакова и не зависит от предыстории.
                                                    • Angl > anothereugene-2 | 20.02.2016 | 15:08
                                                      Дальше попытаемся ответить, одинаковая будет масса получившихся тел в двух системах на схеме, или разная.
                                                      • anothereugene-2 > Angl | 20.02.2016 | 15:26
                                                        В каких именно системах?

                                                        Если системы одинаковые, то и их масса покоя одинаковая, вне зависимости от предыстории.
                                                      • anothereugene-2 > Angl | 20.02.2016 | 15:27
                                                        В каких именно системах?

                                                        Если системы одинаковые, то и их масса покоя одинаковая, вне зависимости от предыстории.
                                                      • Fangorn > Angl | 20.02.2016 | 15:49
                                                        Так вроде ж - ответили?
                                                      • Fangorn > Angl | 20.02.2016 | 16:35
                                                        Так вроде же, ответили - разная из-за разной температуры, по закону сохранения энергии.
                                                        А если температура выровняется за счет излучения - тогда станет одинаковая.
                                                      • Fangorn > Angl | 20.02.2016 | 16:36
                                                        Так вроде же, ответили - разная из-за разной температуры, по закону сохранения энергии.
                                                        А если температура выровняется за счет излучения - тогда станет одинаковая.
                                                      • Fangorn > Angl | 21.02.2016 | 06:51
                                                        .
                                              • Fangorn > Angl | 21.02.2016 | 06:58
                                                20.02.2016 15:08 | Angl "Дальше попытаемся ответить, одинаковая будет масса получившихся тел в двух системах на схеме, или разная."

                                                Ответ в ту ветку уже не влезает :) Потому отвечу здесь.
                                                Масса - это энергия покоя (деленная на постоянный множитель с^2).
                                                Энергия получившегося тела определяется только его состоянием (включая, однако, температуру). Чем больше были потери энергии при его образовании - тем меньше его энергия (температура, масса).
                                                В чем еще вопрос?
                                                • Angl > Fangorn | 21.02.2016 | 13:01
                                                  Попробуем посчитать.
                                                  Пусть в схеме выше сталкиваются 4 белых карлика массой 0.2Мсол=4*10^29 кг и радиусом 10000 км, начальной скоростью 100 км/с.

                                                  Тогда в схеме 2 (практически без излучения ГВ) во внутреннюю энергию перейдет вся потенциальная и кинетическая энергия (считаю по Ньютону, т.к. искажения еще не велики).
                                                  При столкновении пар 1-2 и 3-4 выделяется E=2*(Gm^2/2R+mv^2)
                                                  При столкновении получившихся тел в одно еще E=G*4m^2/2R
                                                  Если теперь получить удельную выделившуюся энергию на килограмм массы Eу=3Gm/R+2v^2 ~ 8*10^12 Дж/кг (начальная скорость v практически никак не повлияла на эту цифру)
                                                  Какая будет температура не могу сказать (надо знать тонкости для белых карликов), но видно что большая, но я не об этом.

                                                  Представим что какая-то часть k этой энергии выделилась в виде ГВ в схеме 1.
                                                  Приравняем MEу=kMc^2 и получим, что уже при k=0.0001 (выделилось 10^-4 массы системы в виде ГВ) звезда окажется абсолютно холодной.

                                                  Конечно возможно, что при таких массах и радиусах и столько ГВ не излучится, а надо увеличить в 100 раз массу и уменьшить в 100 раз радиус чтобы что-то приличное получить.
                                                  • Fangorn > Angl | 21.02.2016 | 19:46
                                                    "Конечно возможно, что при таких массах и радиусах и столько ГВ не излучится, а надо увеличить в 100 раз массу и уменьшить в 100 раз радиус чтобы что-то приличное получить."
                                                    Именно так.
                                                    Излученная энергия не может быть больше выделившейся.
                                                    В том числе и поэтому (но не только поэтому) ЧД и нейтронные звезды - единственные МОЩНЫЕ источники ГВ.
                                                    См. также 16.02.2016 12:34 | anothereugene-2 - на самом деле в Вашем примере в форме ГВ выделилось бы намного менее 10^-15 массы системы.
                  • radion > Angl | 17.02.2016 | 16:45
                    Две дыры, падающие друг на друга с нулевым моментом импульса будут излучать. Не будет излучать схлопывающийся бесконечный симметричный рой - бесконечный мультиполь, так как поле вокруг не изменится. Но в реальности такое симметричное схлопывание наверное неустойчивый процесс, всё равно получится волна.
                    • Angl > radion | 17.02.2016 | 19:31
                      Что-то будут излучать, но немного по сравнению с вращающейся системой. Или я не прав?
                      • radion > Angl | 18.02.2016 | 14:55
                        Должно излучиться столько же. Во всяком случае для электрических зарядов закон сохранения работает, как бы две разных заряда не слились.
                      • radion > Angl | 18.02.2016 | 14:55
                        Должно излучиться столько же. Во всяком случае для электрических зарядов закон сохранения работает, как бы две разных заряда не слились.
      • illuminat > Игорь Иванов | 14.02.2016 | 19:30
        И откуда в этом пустом пространстве за горизонтом 3 солнечные массы?
  • nicolaus  | 13.02.2016 | 11:34
    Интересно, у системы тел излучающей гравитационные волны есть диаграмма направленности излучения?
    • TzelTavr > nicolaus | 13.02.2016 | 14:56
      Нету. Не должно быть. Равномерно во все стороны
      • Angl > TzelTavr | 13.02.2016 | 16:42
        В плоскости вращения равномерно. А при ненулевом полярном угле?
        • TzelTavr > Angl | 13.02.2016 | 17:04
          Равномерно вообще по трехмерному объему. Какая разница астероиду, что он летит к Солнцу вне плоскости эклиптики ? Да хоть перпендикулярно. Гравитации фиолетово.
          Впрочем, пока мы знаем очень мало. Может, и есть какие нюансы.
          • Angl > TzelTavr | 14.02.2016 | 19:18
            С какой стати-то? Если излучается изотропно во все стороны, куда девается момент импульса исходной системы?
          • Fangorn > TzelTavr | 20.02.2016 | 16:37
            .
    • radion > nicolaus | 13.02.2016 | 21:09
      Конечно есть.
  • Artur  | 13.02.2016 | 12:42
    У меня вот такой вопрос дилетантский возник (не физик я). Падение тела на черную дыру для стороннего наблюдателя должно продолжаться бесконечно долго из-за замедления времени. Падение черной дыры на другую черную дыру, как я понимаю, должно происходить по такой же схеме. Как же тогда в данном случае удается наблюдать этот процесс за ограниченное (и, как я понимаю, довольно короткое) время. Объясните, пожалуйста!
    • TzelTavr > Artur | 13.02.2016 | 14:44
      Совершенно наоборот. Для лучшего понимания проще оперировать субъективным временем Наблюдателя.
      Для стороннего наблюдателя, находящегося достаточно далеко от гравитации ЧД, все происходит достаточно быстро - что-то начинает падать на ЧД, падает всё быстрее и быстрее ... хоп-исчезело. Упало. Скажем, процесс продолжался по его субъективному времени день.
      Для Внутреннего же Наблюдателя, который сам падает в ЧД, всё, что происходит где-то далеко от ЧД, начинает происходить быстрее и быстрее. По его ощущениям он упадет в ЧД всего за часы, если не за минуты.
      Это потом для Внешнего Наблюдателя его собрат упал в ЧД тысячи лет назад, а для упавшего - это произошло только что ... а может он даже и не поймет что уже упал - он думает что всё еще стремительно падает ...
      • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 14:55
        Наоборот?

        Википедия:

        Удалённому наблюдателю будет казаться, что тело в чрезвычайно сплющенном виде будет замедляться, приближаясь к горизонту событий и, в конце концов, практически остановится. <...> Пересечения телом горизонта событий наблюдатель не увидит никогда, и в этом смысле падение в чёрную дыру будет длиться бесконечно долго.
        • TzelTavr > Artur | 13.02.2016 | 15:06
          А может и так. И все это и падает, и падает, громоздится друг на друга, раскатывается в тонкий блин, исчезает из виду ... Но внутрь так ничего и не попадает, всё остается снаружи ! Мудры были наши предки - "По усам текло, а в рот не попало". А Википедия ещё мудрее.
          Вот только одна беда - Википедию нужно не просто читать, а читать внимательно, и вдобавок уметь правильно понимать написанное.
          • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 15:22
            Какой источник для Вас достаточно авторитетен?
          • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 15:39
            Вот я и прошу объяснить тех, кто понимает лучше меня.
            • TzelTavr > Artur | 13.02.2016 | 16:42
              Любой материальный предмет во вселенной мы прежде всего ВИДИМ - глазами ли в видимом диапазоне, через телескоп и прочие наблюдательные приборы в других диапазонах. Падающий в ЧД предмет - не исключение. Мы наблюдаем за ним, и мы его видим. Но гравитация ЧД настолько сильна, что замедляет его до релятивистских скоростей и у границы Шварцшильда практически останавливает. Поэтому возможен очень интересный эффект - изображение падающего в ЧД предмета и все посылаемые им в нашу сторону сигналы очень сильно замедляется и долго-долго выбираются наружу. Вот именно этот эффект Википедия и описывает - КАЖУЩЕЕСЯ стороннему наблюдателю вечным падение в ЧД. Вполне возможно, что некоторые изображения и сигналы с падающего объекта действительно выберутся из гравитационного колодца и доберутся до нас только через миллион лет.
              Но самом деле предмет ес-но падает в ЧД и исчезает в ней за вполне реальный и короткий промежуток времени.
              Реальным подтверждением действительного момента падения объекта в ЧД являются не изображения этого события, а лишь соответствующее увеличение диаметра и массы ЧД. Если мы сумеем построить такие точные приборы - мы это и обнаружим.
              • niki > TzelTavr | 13.02.2016 | 16:53
                Вроде бы сигналы выбираются со скоростью света, которая постоянна.
                • TzelTavr > niki | 13.02.2016 | 18:01
                  Ну считайте что она постоянна - просто замедляется время ... можно сказать и так : луч света будет выбираться из гравитационного колодца очень долго, но когда выберется - полетит с прежней скоростю, скоростью света.
                  А можно сказать что это не время замедляется, а пространство растягивается - лучу света становится лететь из гравитационного колодца очень далеко, он очень глубокий.
                  Но как не говори - результат для далёкого внешнего наблюдателя один и тот же. Что в лоб, что по лбу.
                  • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 18:52
                    Хорошо. Мы договорились до того, что свет замедляется не на "самом деле", а потому, что ему долго из гравитационного колодца выбираться. Хорошо... Но ведь гравитационным волнам, тогда, из колодца добираться так же долго. А Вы выше писали, что "Реальным подтверждением действительного момента падения объекта в ЧД являются не изображения этого события, а лишь соответствующее увеличение диаметра и массы ЧД."
                    • TzelTavr > Artur | 13.02.2016 | 19:39
                      А вот им - нет. Гравитация саму себя не может запереть в "гравитационном колодце" Иначе ЧД становились бы не только Чёрными, но и Невесомыми, а это не происходит.
                      • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 19:44
                        Постойте. Но "колодец" - это геометрия пространства. И гравитационные волны распространяются по тому же пространству. Искривленному. Как они могут проигнорировать искривление?
                        • Fangorn > Artur | 13.02.2016 | 23:26
                          Грав. волны НЕ выбираются из колодца. Они возникают от колебаний грав. поля в окрестностях двух ЧД.
                          • TzelTavr > Fangorn | 14.02.2016 | 20:43
                            А если они просто встретят на своем пути другой колодец - что тогда, ухнут в него и сгинут ? Гравиволны - это не что-то вроде квантов света, пытающееся выбраться из колодца - они сами и есть рябь стенок этого колодца.
              • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 16:54
                Никогда не слышал о замедлении света в вакууме под действием гравитации.. Об этом можно где-то почитать?
                • TzelTavr > Artur | 13.02.2016 | 17:08
                  Так Вы об этом и читаете ... Чёрные Дыры потому и называются Черными, что свет не может из них выбраться. А выбраться он не может потому, что гравитация не пускает. Ну может не сама гравитация, а создаваемое ею искривление пространства ... - но это уже извините лишнее словоблудие, имхо.
                  • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 17:14
                    Так мы не про внутренности ч.д. говорим, а про то, что снаружи.

                    Если так, то следуя Вашей логике, свет от, например, Земли вверх будет двигаться медленнее с (гравитация земли замедлит). А вниз - .... быстрее с((
                    • niki > Artur | 13.02.2016 | 17:19
                      Вот и пример. Вам не удастся поговорить про внешнего наблюдателя. Все будут упорно говорить про того что падает в дыру.
                  • niki > TzelTavr | 13.02.2016 | 17:16
                    Это не ОТО, а нечто ей противоположное.
                    • TzelTavr > niki | 13.02.2016 | 18:06
                      Разумеется. Это её детское упрощенное изложение, популяризация Высокой Науки.
                      • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 18:35
                        Так замедляется свет или нет?
                        • TzelTavr > Artur | 13.02.2016 | 19:31
                          Считается, что да. И Вы считайте.
                          • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 19:38
                            в формула есть?
                            • TzelTavr > Artur | 13.02.2016 | 19:48
                              https://ru.wikipedia.org/wiki/Красное_смещение
                              • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 19:49
                                Это длина волны. А мы тут про скорость.
                              • Artur > TzelTavr | 13.02.2016 | 21:07
                                так что там с формулой замедления света?
                                • niki > Artur | 13.02.2016 | 21:30
                                  Похоже что это тролль которого здесь банят каждую неделю.
    • niki > Artur | 13.02.2016 | 15:20
      Этот самый вопрос я задавал многим людям. В ответ либо тишина, либо смена темы. Либо - в учебниках все написано.
      • Fangorn > niki | 13.02.2016 | 22:57
        см. мой ответ ниже.
      • vladimirphizik > niki | 21.02.2016 | 17:11
        Не удивляйтесь: СТО, как предельный случай ОТО, является набором апорий Зенона. А раз так, то чем является сама ОТО?
        ..............
        Кстати: на многих форумах я прошу описать движение УЖЕ ДВИЖУЩЕГОСЯ!!! объекта при помощи математического аппарата СТО при начальных условиях, когда движущаяся СО пересеклась с неподвижной СО в ОБЩЕЙ точке. У всех возникает ступор: это сделать невозможно. Соответствует апории Зенона "Дихотомия". Черные дыры ОТО - тоже из этого же разряда. Готовлю публикацию. Будет смешно!
    • persicum > Artur | 13.02.2016 | 15:46
      Думаю, дело в том, что падающий наблюдатель оказывает на дыру бесконечно-малое воздействие. А когда на дыру падает другая дыра, их горизонты событий сливаются как огромные капли ртути, и объединение дыр происходит под общим горизонтом за очень короткое время. Это согласуется с тем, что по собственным часам наблюдатель достигнет центра дыры очень быстро.
      • Artur > persicum | 13.02.2016 | 15:57
        Как я понимаю (возможно, ошибочно), с момента слияния горизонтов - это уже одна ч.д.
        Кстати, интересно бы почитать, как происходит объединение горизонтов.. Мгновенно увеличивается радиус?

        Но мой вопрос был о событиях ДО объединения горизонтов.
        • niki > Artur | 13.02.2016 | 16:11
          Не дождетесь ответа про ДО.
          Будут, в лучшем случае, ответы про после и про внутреннего наблюдателя.

          Рискну, не будучи физиком, дать такой ответ:
          Присутствие бесконечности говорит о том, что уравнения вышли из области применимости. Когда будут новые уравнения, в них не будет бесконечности. Возможно что до этого мы и доживем. Как раз благодаря тому что такие процессы стали наблюдаемы.
          • Artur > niki | 13.02.2016 | 16:23
            Мы можем упростить условия.
            Пусть один объект - нейтронная звезда, немного не дотягивающая до ч.д. А второй - другая нейтронная звезда. Тут уже не будет бесконечностей, но будет сильная задержка для стороннего наблюдателя. То есть с практической точкт зрения проблема остается.
          • Сергей Домнин > niki | 13.02.2016 | 16:55
            По-моему, ничего не мешает телам падать в чёрные дыры. До сферы Шварцшильда (горизонта событий) они падают для внешнего наблюдателя с досветовой скоростью, за сферой - со сверхсветовой. Хотя относительно окружающего их пространства они могут совсем не двигаться. Это плотное пространство втекает в дыры с такими скоростями.
            Проверить легко - посмотрите на край видимой Вселенной. До сферы Хаббла (горизонта событий) галактики удаляются с досветовыми скоростями, а за сферой их протогалактическая материя (лишь она была 14 млрд лет назад) удаляется со сверхсветовой скоростью. Об этом скажет космологическое покраснение фотонов. Их волны удлиняются из-за расширения пространства. А волны фотонов, летящих от массивных тел (и чёрных дыр), удлиняются из-за встречного движения пространства к телам.
            • niki > Сергей Домнин | 13.02.2016 | 17:01
              О помехах вроде бы речь не шла. Речь шла о замедлении времени.
        • persicum > Artur | 13.02.2016 | 16:12
          Одна, но неравновесная. Посмотрите на профиль открытых грав. волн. После пика слияния там еще было несколько колебаний общей ЧД, пока все устаканилось...

          До момента объединения сами дыры были релятивистскими объектами и двигались со скоростями 0.3-0.6 скорости света. Замедление времени от своей соседки им непочем)
          • Artur > persicum | 13.02.2016 | 16:29
            Да, природу этих колебаний я пока даже не пытаюсь понять.. Вот, тоже жду, когда опишут на популярном уровне)

            "До момента объединения сами дыры были релятивистскими объектами и двигались со скоростями 0.3-0.6 скорости света" - ну так и замедление же бесконечное, для внешнего наблюдателя! Тут хоть 0.99c..
            • persicum > Artur | 13.02.2016 | 16:51
              Так при сближении масса дыр, а значит и радиус уменьшались... Горизонт отодвигался постоянно. Бесконечность возникает только на самой точке горизонта. Написано, что при сливании может теряться 50% массы, хотя тут было только 4%
              • Artur > persicum | 13.02.2016 | 17:06
                Првильно ли я понимаю, что скорость падающего на дыру объекта, приближаясь к с, "компенсирует" замедление для стороннего наблюдателя?
                Это для меня уже выглядит понятнее, тем более, что идеальныим "сторонними наблюдателями" мы быть не можем, т.к. тоже подвержены таготению ч.д. И бесконечное замедление для нас будет 'практически' бесконечным.

                и все же... Скорость с и 'практически бесконечно' мне кажутся величинами не сравнимыми..
                • Fangorn > Artur | 13.02.2016 | 23:10
                  "Првильно ли я понимаю, что скорость падающего на дыру объекта, приближаясь к с, "компенсирует" замедление для стороннего наблюдателя?"
                  Не совсем. Лучше сказать "суммарное грав. поле двух дыр станет настолько сильным, что для внешнего наблюдателя они станут выглядеть как единая сферическая черная дыра". И хотя, СТРОГО говоря, по часам внешнего наблюдателя они достигнут такого состояния за бесконечное время - но уже за доли секунды они приблизятся к такому состоянию до степени практической неотличимости.
                  • Artur > Fangorn | 13.02.2016 | 23:27
                    Спасибо. В моей "картине" понимания черных дыр это, вроде укладывается.
                    Но тогда откуда берется гравитационный "послезвон". И как тогда рассчитали гравитационный дефект масс?
                    • Fangorn > Artur | 14.02.2016 | 02:58
                      ЧД вращаются друг вокруг друга, движутся с ускорением - значит, создаваемое ими гравитационное поле меняется во времени. Колебания (изменения во времени) гравитационного поля, создаваемого вращающимися ЧД, превращаются в грав. волны.
                      "В какой-то момент происходит слияние, выбрасывается последняя сильная волна, а затем следует высокочастотный «послезвон» (ringdown) — дрожание образовавшейся черной дыры, которая «сбрасывает» с себя все несферические искажения"
                      Дефект масс можно рассчитать по энергии излученной грав. волны. А возможно, также по ее форме (тут не уверен).
                • PavelS > Artur | 14.02.2016 | 02:56
                  Artur, ты задаёшь правильные вопросы. И по мне так твоё понимание очень близкое к верному. Но ещё вернее ИМХО - посмотреть на метрику пространства, это не так уж сложно, не бойся этого слова. :) Метрика - это собственно и есть "форма" пространства. Там пространство искривлено. Это значит, что двигаясь со скоростью света ты не сможешь достигнуть горизонта событий, т.к. в этом пространстве он бесконечно удалён "в глубину". Чтобы это изобразить наглядно, рисуют деформированный массами лист резины. ЧД изображают как воронку без дна. Причем воронку рисуют не потому, что из неё сложно выбраться, а потому что она именно с бесконечно далёким дном. Тебе кажется что ты сможешь быстро докатиться до дна воронки, но она бесконечна по глубине. Т.е. ты легко можешь воронку обойти стороной, но спуститься в самый низ по часам внешнего наблюдателя - никогда.

                  Это в частности приводит к преломлению световых волн в грав.поле - волна идёт так, как ей быстрее, а не по координатным линиям; в этом плане "прямой" часто называется не математическая координатная линия, а линия скорейшего прохождения света.

                  Так вот столкновение ЧД - это столкновение этих "воронок". Метрика тут деформируется довольно плавно. И никого толком не волнует сколько лет уйдёт чтобы у воронок срослись донышки, если их верхушки образуют один общий ствол.

                  Также я не со всем согласен, что пишут другие собеседники. Относись к ним, да и ко мне тоже - критично, не верь сразу. Мы обсуждаем мутные вопросы, где интуиция не работает. В таких вопросах путаются даже спецы, т.к. хороших расчетов мало, а домыслов много.
                  • niki > PavelS | 14.02.2016 | 09:33
                    Спасибо. Наконец понял зачем воронки рисуют.
                  • Artur > PavelS | 14.02.2016 | 10:34
                    Спасибо!
                  • TzelTavr > PavelS | 14.02.2016 | 13:59
                    Рисунок воронки без дна - тоже некая условность и символ, который может и не отображать истинного положения дел ... Для некоторых теорий лучше представлять эту воронку со стенками отрицательной кривизны - т.е.начинающую после некоей точки расширяться книзу - и объяснять, что по таким стенкам физически нельзя выбраться ... а также трактовать это обратное расширение как возможные ворота в совершенно другую Вселенную - ведь есть же и такие гипотезы ...
                    Ну и вообще полезно для тренировки и раскачки собственного воображения.
            • anothereugene-2 > Artur | 14.02.2016 | 01:39
              Проблема в том, что любые "популярные объяснения" неизбежно упрощённые, неточные и неправильные.

              И, да, вас тут многие пытаются обмануть. Мало кто понимает эти вещи на том уровне, чтобы можно было без расчётов давать какие-то правдоподобные интуитивные предсказания поведения горизонта событий ЧД в ОТО. В конце концов, есть точные уравнения и расчёты процесса слияния, они дают звон внешней метрики после слияния. Это нужно запомнить.

              Я же думаю, что причина этого звона в том, что изначально несимметричный горизонт событий пары чёрных дыр должен за миллисекунды превратиться в симметричный горизонт событий одной результирующей чёрной дыры. Миллисекунды потому что характерное время уменьшения яркости для внешнего наблюдателя любого падающего в дыру объекта составляет миллисекунды.
        • TzelTavr > Artur | 13.02.2016 | 17:54
          Здравый смысл подсказывет мне, что объединение двух ЧД не может выглядеть как слипание капель ртути. Капли ртути до самого соприкосновения выглядят как сферические объекты, но их не притягивает друг к другу до момента почти полного касания. В паре из двух ЧД их притягивает друг к другу, и этой силе может противостоять лишь момент вращения.
          Начиная с какой-то дистанции сближения гравитация одной из черных дыр начинает оказывать на другую настолько сильно влияние, что форма ЧД должна начать сильно отличаться от сферической. На дальние от общего центра масс поверхности ЧД действует суммарная сила тяготений обеих ЧД, на ближние - эти силы взаимно уничтожаются ... Наверное, в какой-то момент горизонты Шварцшильда могут даже сблизиться настолько, что разомкнутся - и тогда из недр ЧД в сторону другой хлынет энергия и материя.
          Наверное, сближающиеся ЧД будут постепенно походить не на два отдельных шара, а на два куска одного единого шара - но еще до соприкосновения
          • persicum > TzelTavr | 13.02.2016 | 18:14
            Если есть капельная модель ядра атома, то почему не быть таковой для ЧД?

            Капельки могут сливаться и на расстоянии, если их накрыть чашечкой - через пар. Это чем то похоже на то, что близкие ЧД теряют свою индивидуальность и по сути распадаются, хотя бы частично, а потом из их содержимого возникает новая дыра.
            • TzelTavr > persicum | 13.02.2016 | 20:16
              В капельной модели ядра атома есть полуэмпирическая формула Вайцзеккера, коэффициэнты в которой до сих пор уточняются опытным путем. С ЧД такой номер боюсь, особо не пройдет ... теорию-то создать можно, но вот проверить ее вряд ли.
              • persicum > TzelTavr | 13.02.2016 | 20:45
                По крайней мере, после слияния результирующая ЧД колеблется и испускает ГВ на последок, послезвон на жаргоне релятивистов.
        • Fangorn > Artur | 13.02.2016 | 22:54
          Для внешнего наблюдателя, гравитационное поле - это поле, совместно создаваемое обеими ЧД.
          Пока они далеки друг от друга - это просто сумма их полей. По мере их сближения на расстояния, соизмеримые с их радиусами, возникают нелинейные эффекты (включая излучение грав. волн). Их внешнее поле перестает быть суммой их полей по отдельности. Наконец, они сближаются так, что для ВНЕШНЕГО наблюдателя они выглядят как единая ЧД (с массой чуть меньше суммы их масс - на энергию, потерянную на излучение).
          Форма этой ЧД для внешнего наблюдателя становится сферической. Кстати, в "нашей" системе отсчета, покоящейся относительно ЧД, расстояние до ее центра БЕСКОНЕЧНО из-за расширения пространства, при конечной длине окружности ЧД - что-то вроде "пространственного туннеля" или воронки. Этот факт помогает легче представить себе ЧД и "две дыры в глубине одной сферической", но имеет не такое уж большое значение - для падающего в ЧД наблюдателя из-за большой скорости время падения в ЧД будет всё-таки конечно.
          Внутри же эти ЧД могут продолжать свое слияние бесконечно долго - по часам внешнего наблюдателя.
          Но, если уж на то пошло, "настоящих" ЧД в нашей Вселенной нет вообще - их образование занимает по нашим часам бесконечное время. Существуют лишь приближения к ним - коллапсировавшие звезды, настолько приблизившиеся к своему горизонту событий, что почти неотличимы от ЧД (практически неотличимыми от ЧД они становятся за доли секунды). Они обычно и называются черными дырами.

          Наглядной аналогией может послужить слияние двух узких и глубоких воронок. В глубине их слияние может продолжаться долго - снаружи они будут выглядеть, как одна воронка.
          • Artur > Fangorn | 13.02.2016 | 23:32
            Fangorn, Спасибо за ответ по существу. Пока не совсем все понял. Надо "переварить".
            • Fangorn > Artur | 15.02.2016 | 02:59
              Да, внизу anothereugene-2 уточнил одну мою ошибку.
              Как я писал,
              "Кстати, в "нашей" системе отсчета, покоящейся относительно ЧД, расстояние до ее центра БЕСКОНЕЧНО из-за расширения пространства, при конечной длине окружности ЧД - что-то вроде "пространственного туннеля" или воронки. "
              Это мое утверждение оказалось неверно: хотя расширение пространства в радиальном направлении вблизи горизонта событий действительно существует, суммарное расстояние до этого горизонта извне оказывается всё-таки конечным.
              Доказательство: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%A8%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%86%D1%88%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%B4%D0%B0 , после слов "«расстояние» между двумя событиями" (приведенный там интеграл конечен).
              Выводы этот факт меняет, однако, не сильно: замедление времени в сочетании с этим радиальным расширением пространства приводит всё же к бесконечному времени падения тела в ЧД (в частности, к бесконечному времени слияния двух ЧД для внешнего наблюдателя).
              Более того, искривление пространства-времени в сливающейся ЧД оказывается таким, что для внешнего наблюдателя результирующая ЧД довольно быстро начинает выглядеть как сферическая (хотя для наблюдателя, падающего в нее, это не так). В процессе "приближения к сферичности" внешнее поле ЧД колеблется и дополнительно излучает гравитационные волны ("послезвон"). См. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BE%D0%B1_%D0%BE%D1%82%D1%81%D1%83%D1%82%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B8_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81
              Так что аналогия со сливающимися воронками всё же не лишена оснований.
          • Artur > Fangorn | 13.02.2016 | 23:51
            Да. Вот, что меня смущает. Если "настоящих" черных дыр нет, то нет и излучения Хоукинга. Ведь для него нужен сформировавшийся горизонт событий (или я не прав?). Но, помнится, встречались разговоры в популярной литературе, что хоукингсовское излучение, это один из гипотетических способов обнаружения черных дыр. Как же так?
            • Fangorn > Artur | 14.02.2016 | 02:26
              Если я правильно понимаю, то нет - излучение Хоукинга (если оно вообще существует) должно происходить и вблизи "формирующегося" горизонта.
          • niki > Fangorn | 13.02.2016 | 23:52
            Спасибо. Очень внятный ответ.

            А вот это можно чуть поподробнее:
            "Кстати, в "нашей" системе отсчета, покоящейся относительно ЧД, расстояние до ее центра БЕСКОНЕЧНО из-за расширения пространства, при конечной длине окружности ЧД - что-то вроде "пространственного туннеля" или воронки."

            Какое расстояние, в какой момент становится бесконечным?

            Если "настоящих" дыр нет, то что имеют в виду когда обсуждают есть или нет сингулярности? Имеется в виду лишь то что, видят падающие наблюдатели, а для нас их нет и никогда не будет (будут через бесконечное время)?
            • Fangorn > niki | 14.02.2016 | 02:32
              "Если "настоящих" дыр нет, то что имеют в виду когда обсуждают есть или нет сингулярности? Имеется в виду лишь то что, видят падающие наблюдатели, а для нас их нет и никогда не будет (будут через бесконечное время)?"

              Да.
              Хотя этот факт обычно стыдливо умалчивают;)

              Ну и еще, есть совсем уж фантастическая идея о ЧД, возникших до (или одновременно с) Большим взрывом, которые теоретически могли бы быть "настоящими". Но космологическая инфляция, по-видимому, исключает существование множества таких дыр в наблюдаемой части Вселенной.
            • Fangorn > niki | 14.02.2016 | 02:45
              "Какое расстояние, в какой момент становится бесконечным?"
              Расстояние от поверхности ЧД до внешнего наблюдателя, измеряемое в радиальном направлении, в такой системе отсчета, в которой ЧД как целое покоится и ее поле стационарно.
              Строго бесконечным оно не успеет стать за конечное время, но быстро и неограниченно нарастает. Поэтому падение любого внешнего тела (даже света) в ЧД и длится бесконечно для внешнего наблюдателя. У падающего же наблюдателя происходит замедление времени, как раз компенсирующее этот эффект - для него падение продлится конечное время.
              • anothereugene-2 > Fangorn | 14.02.2016 | 03:26
                Насколько я помню, расстояние до горизонта событий стационарной ЧД снаружи как раз конечно. Просто, из-за гравитационного замедления времени скорость света вблизи горизонта событий с точки зрения внешнего наблюдателя устремляется к нулю, и этот свет идёт конечное расстояние до горизонта бесконечное время.
                • Fangorn > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 07:05
                  "скорость света вблизи горизонта событий с точки зрения внешнего наблюдателя устремляется к нулю"
                  Нет.
                  Скорость света - постоянная величина.
                  • anothereugene-2 > Fangorn | 14.02.2016 | 11:03
                    Нет. Скорость света - это постоянная величина относительно локального наблюдателя. В стационарном гравитационном поле можно синхронизировать часы глобально, т. е. существует глобальное время - время неподвижного наблюдателя на бесконечности. Локальное время вблизи ЧД замедляется относительно глобального времени из-за гравитационного красного смещения. Соответственно, скорость света вблизи дыры, посчитанная по часам внешнего наблюдателя, тоже замедляется. При этом, пространственноподобное сечение, в котором считается пространственная метрика и измеряется конечное расстояние до горизонта, также должно браться с равным глобальным временем. Но такое глобальное время, видимо, нельзя продолжить под особенность метрики на горизонте в используемых координатах.
                    • 3g430 > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 13:05
                      >>Соответственно, скорость света вблизи дыры, посчитанная по часам внешнего наблюдателя, тоже замедляется

                      Правильно ли я понимаю, что, если я со 2-го этажа пущу лучи света вверх и вниз, на 1-м и 3-м этажах (на равных расстояниях) они отразятся от зеркал и луч снизу вернется ко мне, внешнему наблюдателю, позже, чем луч сверху?
                      Достаточно ли гравитационного поля Земли, чтобы на современном уровне заметить этот эффект? Кто-нибудь ставил такой эксперимент?
                      • anothereugene-2 > 3g430 | 14.02.2016 | 17:30
                        Да. Вот только чем вы собираетесь измерять одинаковость расстояний? Лазерной линейкой?
                      • PavelS > 3g430 | 14.02.2016 | 17:31
                        Вопрос в том, что считать "расстоянием". Если использовать современное определение слова "метр" - то нет, расстояние - это и есть то, что свет проходит за фиксированное время. Так что нет - высоту этажей получается что можно будет считать равной только если свет их проходит за равное время. Но опять же, вероятно высота этажей - вопрос относительный, т.к. зависит от того, на каком этаже проводится эксперимент, т.е. с чьей точки зрения этажи равной высоты (переходя с этажа на этаж здание будет менять внешний вид). Вопрос мутный, т.к. упирается в не вполне точно формулируемые термины.

                        Так или иначе, все подобные эффекты хорошо учитываются в GPS.
                        • anothereugene-2 > PavelS | 14.02.2016 | 17:57
                          Неверно. Пространственное расстояние имеет вполне чёткое определение. Это с точностью до мнимой единицы минимальный интервал вдоль кратчайшей кривой, лежащей в 3-мерном сечении "одновременности", между двумя заданными точками. Так как 4-метрика - это физический совершенно определённый объект, собственно, дрожание которого и наблюдалось в обсуждавшемся эксперименте, пространственное расстояние также определено совершенно строго без привязки ко времени распространения света.
                        • Fangorn > PavelS | 15.02.2016 | 03:11
                          Да, anothereugene-2 уточнил одну мою ошибку.
                          Как я писал,
                          "Кстати, в "нашей" системе отсчета, покоящейся относительно ЧД, расстояние до ее центра БЕСКОНЕЧНО из-за расширения пространства, при конечной длине окружности ЧД - что-то вроде "пространственного туннеля" или воронки. "
                          Это мое утверждение оказалось неверно: хотя расширение пространства в радиальном направлении вблизи горизонта событий действительно существует, суммарное расстояние до этого горизонта извне оказывается всё-таки конечным.
                          Доказательство: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%A8%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%86%D1%88%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%B4%D0%B0 , после слов "«расстояние» между двумя событиями" (приведенный там интеграл конечен).
                          Выводы этот факт меняет, однако, не сильно: замедление времени в сочетании с этим радиальным расширением пространства приводит всё же к бесконечному времени падения тела в ЧД (в частности, к бесконечному времени слияния двух ЧД для внешнего наблюдателя).
                          Более того, искривление пространства-времени в сливающейся ЧД оказывается таким, что для внешнего наблюдателя результирующая ЧД довольно быстро начинает выглядеть как сферическая (хотя для наблюдателя, падающего в нее, это не так). В процессе "приближения к сферичности" внешнее поле ЧД колеблется и дополнительно излучает гравитационные волны ("послезвон"). См. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BE%D0%B1_%D0%BE%D1%82%D1%81%D1%83%D1%82%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B8_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81
                          Так что аналогия со сливающимися воронками всё же не лишена оснований.
                      • anothereugene-2 > 3g430 | 14.02.2016 | 18:39
                        Детали расчётов не помню, но думаю, что именно с этим уменьшением скорости связан поворот светового луча (т. е. фронта световой волны волны) при прохождении его вблизи Солнца.
                        • 3g430 > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 22:31
                          Значит, уменьшение скорости света в грав. поле можно конкретно измерить? Замедление хода времени на 1-м этаже тоже можно измерить со 2-го этажа, а потом, воспользовавшись полученной лазерной линейкой, измерить пространственное расстояние между этажами и сравнить с тем, которое дает теория?
                          Я всегда считал, что луч возле Солнца отклоняется из-за искривления пространства-времени. Это не все? Еще и скорость света уменьшается?
                          • anothereugene-2 > 3g430 | 15.02.2016 | 00:20
                            Почитайте http://www.membrana.ru/particle/4480

                            Разный ход времени - это проявление искривления пространства-времени. Без него можно было бы говорить только по искривление пространства.
                            • 3g430 > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 12:45
                              Спасибо, но про такие опыты я знаю, меня интересует другое. Про изменение метрики пространства и замедление хода времени в грав. поле написано во всех популярных книжках. Но Вы говорите, что метрика пространства и ход времени изменяются таким образом, что при этом изменяется ещё и скорость света. Вот этого я действительно нигде раньше не читал. Это вытекает из ОТО? И можно ли измерить этот эффект - для проверки ОТО?
                              • anothereugene-2 > 3g430 | 15.02.2016 | 13:15
                                Не путайте скорость света со скоростью света. Если любой наблюдатель вблизи массивного гравитирующего объекта замерит скорость света возле себя по своим собственным часам, то он обнаружит, что она ровно с. Если же внешний наблюдатель на это посмотрит со стороны, то он обнаружит, что часы локального наблюдателя идут медленнее, чем его собственные и, следовательно, свет возле этого локального наблюдателя, двигаясь медленнее, проходит то же самое расстояние за большее время по часам внешнего наблюдателя. В СТО при преобразованиях Лоренца это замедление времени обязательно компенсируется уменьшением расстояния, так что, скорость света будет получаться одинаковой для любого наблюдателя, если только он сам измеряет расстояния и время. В ОТО всё несколько сложнее. В маленьких областях пространства всё как в СТО, но если измерить расстояние в одной части пространства и поделить на промежуток времени в другой части пространства, можно получить что угодно.
                                • 3g430 > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 16:36
                                  Ну да. Если я измерю расстояние от Москвы до Петербурга, а потом поделю на время, которое затрачиваю на путь до пивного ларька – действительно, можно получить что угодно. Это я понял. А чего не понимаю – скрылось за словами «В ОТО всё несколько сложнее». Нет, конечно, если в популярной форме это необъяснимо, придётся удовлетвориться утверждением «Таково решение уравнений ОТО. Сокращение расстояния НЕ компенсирует, как в СТО, замедления времени - во столько-то раз, поэтому скорость света уменьшается во столько же раз».
                                  Или же для разных наблюдателей ответ будет разным, но конкретным, вычисляемым или измеряемым? Или узнать этот коэффициент принципиально невозможно – деля неизвестную величину на другую, тоже получаем неизвестную величину, а измерение скорости света всегда даст с?
                                  • Fangorn > 3g430 | 15.02.2016 | 22:30
                                    Речь вот о чем. Для любых расчетов в любой механике (что ОТО, что ньютоновской) нужно ввести систему координат ("систему отсчета", СО), то есть выбрать способ, как приписывать любому событию определенные положение и время (3 пространственные и одну временную координаты). На рисунке это удобно изобразить в виде координатной сетки, покрывающей пространство-время и обозначающей координаты любой его точки.

                                    В ньютоновской механике (и даже в СТО) можно выбрать "прямолинейную" систему координат, охватывающую всё пространство-время, в которой все точки равноправны - любые процессы могут идти одинаково в любой точке.
                                    В ОТО такую СО часто выбрать не получается. Но зато вместо этого, согласно "принципу эквивалентности", в ЛЮБОЙ точке пространства-времени можно ВЫБРАТЬ "локальную" прямолинейную СО, занимающую лишь малый участок (в идеале - бесконечно малый), в которой никакого гравитационного поля не наблюдается; это значит, что любые процессы там по-прежнему будут идти так же, как и в любой другой точке мира, но только по часам и координатам ЗДЕШНЕЙ локальной СО. (Например, это может быть локальная СО, связанная со свободно падающим телом; никакого воздействия гравитации там не ощущается).
                                    А вот при попытке соединить эти локальные СО в одно целое возникают несоответствия. Например, Земля покоится в своей СО, падающий камень - тоже покоится в своей СО, связанной с центром этого камня. Но в СО, охватывающей их обоих, хотя бы одно из них должно ускоренно двигаться. Другой пример: пусть одни часы размещены неподалеку от ЧД и "неподвижные" (т.е. их расстояние от ЧД не меняется), а другие такие же часы размещены вдали от ЧД и тоже неподвижны относительно нее. За долгое время их можно многократно попытаться синхронизировать; вот только окажется, что первые постоянно идут медленнее вторых. Например, когда по первым пройдет год, по вторым может пройти сто лет.
                                    И всё-таки, чтобы производить любые расчеты, желательно вводить единую "глобальную" систему координат. Но для этого в каждой области пространства придется вводить "поправочные коэффициенты" перевода из глобальной системы в локальную - например, говорить: "Когда в нашей глобальной СО временная координата увеличивается на 1 сек, это соответствует тому, что по часам локального наблюдателя вблизи ЧД пройдет только 0,01 сек". Совокупность таких "поправочных коэффициентов" для каждой точки пространстве-времени будет называться "искривлением пространства-времени". Согласно ОТО, она полностью описывает гравитационное поле (если угодно - она и является гравитационным полем, потому что больше ничего в гравитационном поле не содержится). ОТО содержит уравнения, позволяющие рассчитать изменения этого гравитационного поля во времени.

                                    Свет движется всегда со скоростью с - но относительно той точки, где он сейчас находится, в локальной СО, связанной с этой точкой. Если же измерять его движение относительно глобальной СО - придется учесть "поправочные коэффициенты", что будет означать: "по часам и координатам глобальной СО, он НЕ смещается на 300000 км за 1 сек".
                                    • anothereugene-2 > Fangorn | 16.02.2016 | 11:53
                                      > И всё-таки, чтобы производить любые расчеты, желательно вводить единую "глобальную" систему координат.

                                      Добавлю только, что хоть это и "желательно", но возможно не всегда, что есть дополнительная сложность ОТО.
                                    • 3g430 > Fangorn | 16.02.2016 | 16:37
                                      Спасибо, стало более понятно. А то я уж стал думать, что гравитация изменяет те свойства пространства, которые стоят за электрической и магнитной постоянными...
                                      Особенно смутили меня объяснения (выше по ветке) относительно отклонения луча света возле Солнца – можно было понять, что этот эффект возникает аналогично рефракции света в атмосфере Земли при восходе Солнца, т.е. скорость света напрямую уменьшается, как в среде.
                                • Gen Fireman > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 14:09
                                  Нет, вы путаете. Преобразование координат для того и вводятся, чтоб можно было мерять расстояние в другом месте (но пользуясь своей координатной сеткой) и делить его на время у себя для вычисления скорости относительно себя. Расстояние вообще не способно быть только у себя: как минимум другой его конец (а чаще - оба) находятся не в той точке, где наблюдатель с часами.

                                  Скорость света при любом выборе координат все равно равна с. И если бы можно было вообразить, что свет двигается из центра черной дыры в радиальном направлении, то смею вас заверить, что свет прошел бы конечное расстояние r за r/c времени для любого внешнего (и внутреннего тоже) наблюдателя и вырвался бы таки за пределы горизонта событий. Мешает ему это сделать отнюдь не уменьшение его скорости по часам стороннего наблюдателя. Все дело в том, что пространство в сильных гравитационных полях сильно отличается от плоского пространства Минковского и внутри горизонта событий оно искривленно так, что направления для света "радиально вверх" там просто не существует. Все геодезические, начинающиеся на горизонте, лежат между двумя предельными случаями: направленные радиально вниз и лежащие в плоскости (сфере) горизонта (это и делает эту сферу горизонтом событий) и представляют собой различные кривые устремленные к центру. Если они начинаются не на горизонте, а еще ближе к центру, то даже второй предельный случай представляет собой спираль устремленную к центру. Свет просто не может двигаться от центра (ни по радиусу, ни по виткам спирали). Для этого ему нужна скорость больше с или чтоб время двигалось в обратную сторону (что, в сущности, эквивалентно).

                                  Все дело только в этом.
                                  • anothereugene-2 > Gen Fireman | 16.02.2016 | 14:12
                                    > Преобразование координат для того и вводятся, чтоб можно было мерять расстояние в другом месте

                                    Нет.
                                    • Gen Fireman > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 15:04
                                      По своим координатам.
                                      • anothereugene-2 > Gen Fireman | 16.02.2016 | 15:15
                                        Да нет же.
                                        Преобразование координат - потому что теория геометрическая. Есть точки пространства-времени, называемые "событиями". Нужно как-то их пронумеровать. Нумеровать можно разными эквивалентными способами. Физика в этом всём - метрика, а не координаты.
                  • anothereugene-2 > Fangorn | 14.02.2016 | 11:22
                    Проинтегрируйте по dr интервал в метрике Шварцшильда при t=const, phi=const, theta=const от достаточно удалённой точки до радиуса Шварцшильда. Этот интеграл сходится.
                    • Fangorn > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 03:07
                      Да, Вы правы.
                      Интеграл сходится.
                      Так что расстояние от внешнего наблюдателя до ГС в его системе отсчета (стационарной системе отсчета) всё-таки конечно.
                    • PavelS > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 03:26
                      Проинтегрировал, сошлось. Остаётся понять, как это так.
            • Fangorn > niki | 15.02.2016 | 03:00
              Да, внизу anothereugene-2 уточнил одну мою ошибку.
              Как я писал,
              "Кстати, в "нашей" системе отсчета, покоящейся относительно ЧД, расстояние до ее центра БЕСКОНЕЧНО из-за расширения пространства, при конечной длине окружности ЧД - что-то вроде "пространственного туннеля" или воронки. "
              Это мое утверждение оказалось неверно: хотя расширение пространства в радиальном направлении вблизи горизонта событий действительно существует, суммарное расстояние до этого горизонта извне оказывается всё-таки конечным.
              Доказательство: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%A8%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%86%D1%88%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%B4%D0%B0 , после слов "«расстояние» между двумя событиями" (приведенный там интеграл конечен).
              Выводы этот факт меняет, однако, не сильно: замедление времени в сочетании с этим радиальным расширением пространства приводит всё же к бесконечному времени падения тела в ЧД (в частности, к бесконечному времени слияния двух ЧД для внешнего наблюдателя).
              Более того, искривление пространства-времени в сливающейся ЧД оказывается таким, что для внешнего наблюдателя результирующая ЧД довольно быстро начинает выглядеть как сферическая (хотя для наблюдателя, падающего в нее, это не так). В процессе "приближения к сферичности" внешнее поле ЧД колеблется и дополнительно излучает гравитационные волны ("послезвон"). См. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BE%D0%B1_%D0%BE%D1%82%D1%81%D1%83%D1%82%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B8_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81
              Так что аналогия со сливающимися воронками всё же не лишена оснований.
          • Gen Fireman > Fangorn | 16.02.2016 | 14:57
            Нет, вы не правы. Черные дыры таки существуют и материальные обьекты падают на них за таки конечное время. В противном случае, где по-вашему находится материя падающая на горизонт? Размазывается слоем, толщина которого стремится к нулю, по этому самому горизонту? А вас не смущает, что при сохраненной массе обьем этого слоя также стремится к нулю? То есть, этот слой до достижения нулевой толщины сам по себе должен сколапсировать в черную дыру.

            Дело вот в чем. Расчет бесконечного времени (для стороннего наблюдателя) справедлив лишь при пренебрежении гравитационным возмущением пространства-времени вызванным самим падающим обьектом. Конечно, во всех моделях рассматривается падающий обьект масса (энергия-импульс) а значит и гравитация которого несравненно мала по сравнению с гравитацией черной дыры и ей можно очень долго (но не бесконечно!) пренебрегать. В тот момент, когда расстояние от падающего тела до горизонта событий становится (оно ведь стремительно стремится к нулю) сравнимым с тем расстоянием от самого тела, где заметно проявляется его собственная гравитация (ему даже коллапсировать не нужно, достаточно лишь чтоб его гравитация заметно себя проявляла), в этот момент гравитацией самого падающего тела пренебрегать уже нельзя. Искажения пространства-времени, вызванные его гравитацией приводят к тому, что горизонт событий черной дыры имеет несколько другую пространственную конфигурацию в месте вблизи падающего обьекта. Вуаля - и обьект уже внутри горизонта. За конечное время.
            Так все происходит на самом деле.
            • Artur > Gen Fireman | 16.02.2016 | 22:06
              Не понял..
    • PavelS > Artur | 14.02.2016 | 02:49
      Да, это известный парадокс. Бесконечно долго, да - если решать задачу как математик. Но при этом в плане физики абсолютно ничего не происходит и излучение вовне быстро падает ниже уровня внешнего шума, так что физик говорит что "уже упало". Так что это вопрос терминологии. Вам не надо воспринимать черную дыру чрезмерно буквально - это лишь математическая абстракция, идеал, набор уравнений. Реальный объект всегда чутка отличается от этой абстракции, но быстро к нему стремится, сбрасывая с себя эти отличия любым доступным способом, см. про ringdown. Поищи слово ringdown в статье и поймёшь о чем это я. Но ringdown длится - да, бесконечно долго.
  • SysAdam  | 13.02.2016 | 13:21
    Помню, у Михаила Городецкого в начале 2000-х читал материалы "АнтиФоменко" на его страничке в интернете. А так же почитывал материалы на "Новой хронологии".
    Михаил Городецкий не очень лестно отзывался о математических работах академика Фоменко, а фанаты Фоменко троллили его тем, что он занимается проектом гравитационных антенн, в котором делать нечего, поэтому свое свободное время он тратит на хронологические исследования. :)

    Я не знаю, что за результат там в США получили. Смущает, что его получили в самом начале, еще даже до официального запуска. Будем ждать новые сессии наблюдений, по заверению авторов эксперимента, они должны получать всплески с завидной регулярностью.

    А пока я скепически отношусь к тому, что получено
    • bigol > SysAdam | 13.02.2016 | 15:15
      Да, смущает вот это удивительное везение - только запустили адвансед вариант, как тут же обнаружили редчайшее явление - слияние двух черных дыр, да еще такой массы, которой вообще пока не встречалось, даже теория толком не описывает их происхождения.
      Получается, либо такими дырами Вселенная наоборот, должна кишеть, либо нам опять "подбрасывают" :)
      • persicum > bigol | 13.02.2016 | 15:58
        За период сентябрь-январь было обнаружено четыре события, в том числе и объединение ЧД 10 с.м. и НЗ 1.4 с.м. Весь вопрос в пресловутых 5 сигма, чтобы застолбить открытие.
        • niki > persicum | 13.02.2016 | 16:00
          Перед кем его засталбливать, если работающий прибор один?
          • Angl > niki | 13.02.2016 | 16:45
            Во-первых, другие на подходе, во-вторых, никто не гарантировал, что применяемая технология детектирования - единственно возможная.
        • anothereugene-2 > persicum | 14.02.2016 | 12:01
          Эти пресловутые пять сигм исключительно важны. Так как события, которые детектор ловит, получаются поиском в сигнале детектора "правильных" событий по маскам, неизбежно, что все шумовые события будут "правильными" на взгляд человека.
      • radion > bigol | 13.02.2016 | 22:26
        Скорее, слияния обычных дыр, которые в десять раз меньше, прибор не видит или ещё только настраивается видеть среди шумов. Идёт обработка результатов, сигмы пока не достаточно, чтобы и про другие события сообщать вместе с одним достоверным.
      • anothereugene-2 > bigol | 14.02.2016 | 00:59
        После апгрейда оценивают поток событий порядка 10 в год. Одно событие в месяц - это уже не "редчайшее" событие. До апгрейда чувствительность была на порядок хуже, следовательно, ожидаемый поток событий был порядка одно событие в сто лет. Не удивительно, что раньше ничего не видели.
  • dasem  | 13.02.2016 | 18:01
    Прошу прощения за комментарий в той области, которая мне кажется несколько абстрактной и далекой от меня. Просто когда-то от научного руководителя (физика-теоретика, перешедшего в биологию) я слышал историю о работе Владимира Борисовича Брагинского. Брагинский несколько раз "закрывал" открытия гравитационных волн, сделанные американцами. Просто создавал детектор значительно более чувствительный, чем у американцев, и не мог обнаружить гравитационные волны. Насколько сейчас активно ведется работа по "перепроверке" подобных результатов? Ведь теперь наука не делится на "мировую" и советскую и финансово выгодно получать "самосогласованные" результаты. Прошу прощения заранее, если обидел физиков подобным предположением.
    • TzelTavr > dasem | 13.02.2016 | 18:12
      Никакой такой "перепроверки" ( в прямом смысле этого слова ) ранее полученных результатов и быть не может - тех астрономических событий которые то ли наблюдали, то ли нет, давно нет, они не повторяются, а строить точно такие же детекторы по старым чертежам тоже нет никакого смысла ... Только спираль, только новые витки, только все более совершенные детекторы ... Это Наука.
    • PavelS > dasem | 14.02.2016 | 03:35
      Полагаю, речь тут об "открытии", которое сделал Джозеф Вебер.
  • samara  | 13.02.2016 | 18:53
    блин, они пол года думали над статьёй :)
    ПС: я такого количества коментов на элементах ещё не видел))
    • radion > samara | 13.02.2016 | 22:35
      К столетию ОТО выпустили.
  • wandarer  | 13.02.2016 | 21:20
    Всё-таки подозрительно. Включили детекторы в тестовом режиме и сразу сигнал. В тестовом режиме обычно проверяют работоспособность и поэтому вводят тестовые сигналы. К тому-же один сигнал - это случайность неизвестно чем вызванная. Нейтрино тоже "летало" быстрее света. Поэтому необходимо подтверждение.
    • anothereugene-2 > wandarer | 14.02.2016 | 12:05
      В этом как раз ничего подозрительного нет. Вероятность поймать сигнал не зависит от времени. Хоть в начале наблюдений, хоть в конце.
  • dims  | 13.02.2016 | 22:09
    Можно ли построить систему, излучающую гравитационные волны неизотропно и, таким образом, получить "безопорный" гравитационный двигатель?
    • Fangorn > dims | 13.02.2016 | 23:17
      Формально - наверное, можно ("реактивный" двигатель, движущийся за счет излучения гравитационных волн).
      На практике - нереально из-за ничтожной мощности любых их источников, кроме сверхплотных массивных звезд.
      • dims > Fangorn | 14.02.2016 | 11:33
        Если сконструировать источник нано-размером (наноробота, молекулу), а затем набрать целую банку этих источников, в которых их число Авогадро...

        Может ли такая конструкция, как молекула (или атом, или ядро), то есть, система, связанная при помощи электромагнитных (или ядерных) сил, иметь такую конструкцию, что она излучала бы гравитационные волны асимметрично?

        Нет ли здесь какой-нибудь теоремы Ирншоу?

        И вообще, нет ли здесь какой-нибудь теоремы, препятствующей или ограничивающей возможность асимметричного испускания ГВ? Везде на картинках излучение симметрично и невозможно себе представить асимметрию.

        Нельзя ли с помощью асимметричного испускания ГВ объяснить аномальные скорости некоторых космических объектов? Не может ли планетная или подобная ей система ускоряться засчёт такого излучения?
    • PavelS > dims | 13.02.2016 | 23:27
      Неизотропно - точно можно, а чтобы был несбалансированный импульс - тут уже не уверен.
      • Gli4i > PavelS | 14.02.2016 | 09:55
        Несбалансированный — нельзя, но речь-то не об этом: просто часть импульса уходит с волной. Обычное реактивное движение.
        • dims > Gli4i | 14.02.2016 | 11:35
          Почему нельзя несбалансированный? Разумеется, это "обычное" реактивное движение, вопрос в том, можно ли его осуществить и, если можно, то как?
          • anothereugene-2 > dims | 14.02.2016 | 12:15
            Скорее всего, для излучения заметно асимметричной волны потребуется излучатель с размером, сравнимым с длиной этой волны.
            • dims > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 12:35
              В случае с фонариком это не выполняется.
              • anothereugene-2 > dims | 14.02.2016 | 12:56
                Неужели. Какова же длина световой волны, по-вашему?
                • dims > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 13:19
                  Думаете, что я не знаю? :)
                  • anothereugene-2 > dims | 14.02.2016 | 17:43
                    Простите, не мог подумать, что вы не знаете размеры фонарика.
          • Gli4i > dims | 15.02.2016 | 13:11
            Как я понял, под "несбалансированным" имеется ввиду нарушения закона сохранения импульса. Это нельзя. Но если учесть, что гравитационная волна уносит с собой импульс, то излучатель также получит импульс. Вопрос не в том, как в принципе осуществить, а в том, можем ли мы из этого получить больше, чем с фотонного двигателя. IMHO — нет, что там, что там для получения p импульса отдачи придётся вложить pc энергии.
            • dims > Gli4i | 15.02.2016 | 14:16
              Нет, нарушение законов сохранения (а так же других законов природы) в виду не имелось. Несбалансированное излучение гравитационных волн есть передача им ненулевого импульса. Сохранение импульса в данном случае будет обеспечиваться противоположным импульсом, переданным ракете (так называемое "реактивное движение").
              • Gli4i > dims | 15.02.2016 | 14:23
                Именно это я и имел ввиду.
                • dims > Gli4i | 15.02.2016 | 14:31
                  Окей, так как передать импульс гравитационным волнам? Допустим, я вишу в космосе и у меня две гири. Как мне ими манипулировать, чтобы передавать импульс в ГВ? Или другой пример: у меня планетная система. Как мне запустить небесные тела так, чтобы всё система испускала ГВ асимметрично и, таким образом, приобретала ускорение в противоположную сторону?
                  • Gli4i > dims | 15.02.2016 | 14:49
                    Квадрупольная волна симметрична и импульса не уносит, а дипольных гравитационных волн не существует. Значит, надо возбуждать высшие мультиполи. Как это сделать конкретно — надо подумать. В пределе нам бы хотелось получить что-то вроде плоской волны, которая уже несёт вполне конкретный импульс...
    • anothereugene-2 > dims | 14.02.2016 | 00:54
      Допустим, построили такой двигатель. Для слабых гравитационных волн соотношение между энергией и импульсом гравитационной волны должно быть таким же, как и для электромагнитной. Фотонный двигатель всё же попроще.
      • dims > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 11:37
        Откуда Вы знаете, что фотонный двигатель проще, если его нет в природе?
        • anothereugene-2 > dims | 14.02.2016 | 12:08
          Как это его нет в природе? А фонарик?
          • dims > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 12:10
            Окей, есть ли такие же простые гравитационно-волновые двигатели?
            • anothereugene-2 > dims | 14.02.2016 | 12:18
              Мне такие не известны.
              • dims > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 12:37
                Ну если Вы обозвали фонарик фотонным двигателем, то и любые движущиеся с ускорением массы Вы должны назвать "гравитационным" :)
                • anothereugene-2 > dims | 14.02.2016 | 12:52
                  Не совсем. Фонарик излучает электромагнитную волну в одном направлении. Изотропный излучатель света двигателем не будет.
                  • dims > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 13:19
                    Фонарик излучает длину волны в сотни нанометров. А сам имеет размер -- в десятки сантиметров.
                    • anothereugene-2 > dims | 14.02.2016 | 17:33
                      Вот видите. Всё-то вы знаете сами...
                      • dims > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 18:15
                        Далеко не всё.
                  • TzelTavr > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 14:08
                    Фонарик излучает электромагнитную волну в одном направлении лишь благодаря дополнительному физическому приспособлению - рефлектору-отражателю.
                    А вот сердце фонарика, лампочка - излучает свет во все стороны равномерно ...
                    • anothereugene-2 > TzelTavr | 14.02.2016 | 17:36
                      Внутреннее устройство самого фонарика значения не имеет.
                    • tetrapack > TzelTavr | 14.02.2016 | 17:38
                      Аххаах. Осталось только создать рефлектор гравитационных волн, потом каким-то образом привязать его к двойной системе из двух дыр, и - вуаля, двигатель на гравволнах готов. ИМХО, двигатель Шкадова и то реальнее как-то кажется.
                      • Angl > tetrapack | 14.02.2016 | 18:56
                        Какая разница, какое более гипотетическое или более реальное устройство двигателя обсуждать, если закон сохранения энергии все равно никто не отменял? Может и можно будет когда-нибудь сделать двигатель на грав.волнах, но источник энергии будьте добры обеспечить. Какой смысл лететь от системы черных дыр, нам от Земли надо)
                        • tetrapack > Angl | 14.02.2016 | 20:15
                          Вам надо, вы и летите :)) Шучу!
                          Я, просто, не могу серьезно о таких вещах говорить. На нашем с вами веку этого тоооочно не предвидится. Какой смысл спорить об этом?
                          • Angl > tetrapack | 16.02.2016 | 13:33
                            Я не хочу спорить, просто люблю поговорить на такие темы :)
                            Многочисленные обсуждения на форумах пришли к тому, что создание собственно двигателя на любых принципах далеко не решает задачу межзвездных перелетов. И самые сложные проблемы лежат скорее в плоскости термодинамики.

                            Пусть у нас уже есть замечательный двигатель Х на гравитационных волнах (или на сепульках), который нас разгонит чуть ли не до скорости света с постоянным ускорением g, а потом еще и затормозит.

                            1. Где взять источник энергии для двигателя? Никакие мыслимые в обозримом будущем открытия не сулят нарушение закона сохранения энергии или извлечение энергии "из вакуума".
                            2. Никакой источник энергии и двигатель не идеален, и выделяет кучу тепла. Куда рассеять остаточное тепло в космосе? С учетом большой мощности двигателя и источника энергии нужен большой радиатор, а это увеличивает массу и проблемы нарастают по кругу.
                            3. Энергия столкновений с частицами пыли, газа, микрометеоритами на требуемых для полета скоростях настолько высока, что нужен массивный щит для защиты корабля, его масса намного превысит ожидаемую массу корабля, даже с учетом неизвестного пока двигателя и энергетической установки. Далее см. 1) и 2).
                            • Валя Гриневич > Angl | 16.02.2016 | 17:26
                              "Утверждают космонавты и мечтатели", что эти проблемы почти можно решить на основании имеющихся даже сейчас знаний.
                              По пп.1 и 3 - попадающиеся по пути пыль, газ и т.п. ловятся и напрявляются в термоядерный реактор, а продукты реакции синтеза выбрасыватся из реактивного сопла, то есть на борту межзвездной ракеты не нужны никакие запасы энергии.
                              По п. 2 - тепловые фотоны, отраженные от рефлектора, тоже создают тягу.
                              • Angl > Валя Гриневич | 18.02.2016 | 20:23
                                Это абсолютно нереалистично. Чтобы такое провернуть, надо создать поля огромной напряженности в тысячах км пространства, потом эти релятивистские частицы затормозить, а потом разогнать до еще больших скоростей, чем они были, иначе в итоге мы импульс потеряем, а не приобретем. И нейтральные частицы ЭМ полем не притянешь.
                                Это имхо даже хуже, чем двигатель на неизвестном принципе.

                                Судя по всему, масса корабля должна быть огромной. Например, построить LHC на астероиде, выбрасывать реактивную массу почти со световой скоростью. Астероид же является щитом, источником топлива для термоядерного реактора, источником реактивной массы. Вот это план на 1000 лет :)
        • Валя Гриневич > dims | 14.02.2016 | 12:26
          Могу привести четыре примера реальных космических аппаратов с "фотонным" двигателем.
          Пионер-10, Пионер-11 - у них получился незапланированный фотонный двигатель, за счет неравномерного теплового излучения их радиоизотопной батареи.
          Прогресс М-15 - развернул солнечный парус для изучения движения за счет солнечного света.
          IKAROS - японский аппарат, тоже с солнечным парусом.
          • anothereugene-2 > Валя Гриневич | 14.02.2016 | 12:34
            Солнечный парус - он, разве, не солнечный ветер ловит?
            • Валя Гриневич > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 13:51
              Научились делать металлизированную пленку, и давление солнечного света на нее в районе орбиты Земли на несколько порядков больше, чем давление солнечного ветра.
              То, что свет оказывает давление, измерил сто лет назад Лебедев. А давление гравитационной волны еще никто не измерил.
            • radion > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 17:36
              Это солнечный парус называется, а не двигатель. Хотя отталкивается от тех же фотонов.
          • dims > Валя Гриневич | 14.02.2016 | 12:37
            Ну хорошо, но отсюда никак не следует, что нельзя построить достаточно простой гравитационный двигатель.
            • anothereugene-2 > dims | 14.02.2016 | 12:50
              Если знаете как - стройте.
              • dims > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 13:05
                Слушаюсь, тщ командир.
              • Teodor > anothereugene-2 | 17.02.2016 | 22:48
                Берёте санки и с горки под действием гравитации.
                • anothereugene-2 > Teodor | 18.02.2016 | 22:18
                  Гениально!
                  • Teodor > anothereugene-2 | 20.02.2016 | 12:17
                    Беда в том, что непонятно как в этом случае движутся гравитоны и, прости Господи, бозоны Хиггса.
                    • anothereugene-2 > Teodor | 20.02.2016 | 12:32
                      Наверняка не на санках с горки, так что, случай совершенно другой.

                      Гравитоны - это, как я слышал, мистические частицы квантовой гравитации, которую так никто и не смог построить? Ну а бозоны Хиггса должны двигаться как и все остальные квантовые частицы из Стандатной Модели.
  • radion  | 13.02.2016 | 22:58
    Если появится возможность заранее навести радиотелескопы на место будущего слияния, можно ли будет увидеть колебания реликтового излучения в окрестностях? Увидит ли массив радиотелескопов характерное изменение поляризации микроволнового фона и можно ли будет вычислить помехи, вносимые пылью? (то есть получится ли тут как в адаптивной оптике опорная звезда?).
    • tetrapack > radion | 13.02.2016 | 23:26
      Возможность в будущем такая, наверняка, возникнет. В этом смысле я согласен с Игорем.
      "Когда детекторы гравитационных волн станут еще более чувствительными... астрофизические спутники-телескопы, вычислив координаты предполагаемого слияния, успеют за эти секунды повернуться в нужном направлении и начать съемку неба до начала оптического всплеска."
      Есть одно только но. Гравитационный всплеск (от слияния двух ЧД) очень короткий по времени. Обсуждаемое событие по сути представляет собой около 7-8 гравитационных "колебаний". И это вносит вполне серьезную неопределенность в точном определении местоположения его источника. Эта неопределенность не идет ни в какое сравнение, с неопределенностью в положении источников тех же гамма-всплесков, и уж, тем более, вспышек ЭМ излучения видимого диапазона, которые мы отлично умеем детектировать. Однако, есть надежда на то, что в том участке неба, откуда пришла волна, обнаружится (если повезет) только один (если повезет) гамма- видимый-всплеск. как-то так.
      Все это - вопрос времени, которое будет не сильно большим, учитывая темп развития наших технологий.
      • PavelS > tetrapack | 14.02.2016 | 01:57
        Грав. всплеск не короткий. Он длится сколь угодно долго в прошлое. Другое дело, его мощность возрастает лишь в самом конце. Но даже при низкой мощности у нас уйма времени набирать статистику и ловить протяженный повторяющийся сигнал в хаосе.

        Второе: самые шустрые спутники тратят около минуты чтобы повернуться. И то, если их изначально разрабатывали ну прям очень вертлявыми. Телескоп Хаббл потратил бы очень, очень много времени только на манёвр - порядка суток (а учитывая стоимость довольно частого обслуживания телескопа, просто так тратить время на "вертеть" никто и не даст).
        • nicolaus > PavelS | 14.02.2016 | 14:16
          PavelS прав. Гравитационный сигнал не короткий. По конечному участку сигнала можно выявить образ сигнала – закон изменения его частоты и амплитуды во времени в прошлом. А затем, провести фильтрацию сигнала в прошлом используя найденный образ на протяжении сотен или тысяч периодов, варьируя параметры образа. В этом случае с очень большой точностью выявляется фаза сигнала. Затем, имея данные от четырех детекторов гравитационных волн, расположенных в 3D объеме, можно с высокой точностью определить положение источника и его характеристики.
        • TzelTavr > PavelS | 14.02.2016 | 14:26
          На этом же самом сайте есть и другая интересная статья -http://elementy.ru/novosti_nauki/432660/Sverkhnovaya_vspykhnula_eshche_raz_v_naznachennoe_vremya_v_naznachennom_meste - "Сверхновая вспыхнула еще раз в назначенное время в назначенном месте".
          Если нам повезет и между нами и источником гравитационного всплеска окажется достаточно большая масса типа Скопления Галактик - вполне возможно, что тогда ее тяготение образует хорошую гравитационную линзу и мы сможем еще раз наблюдать событие в доступном нам электромагнитном диапазоне спустя годы после того как оно будет зарегистрировано нашими гравитационными детекторами.
          • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 14:41
            мы тогди и гравитационную волну еще раз понаблюдаем.
            • TzelTavr > Artur | 14.02.2016 | 15:02
              А вот это вряд ли. Для неё кандидатов в подходящие линзы пока в природе физически не просматривается. Это только в некоторых математических моделях считается, что гравитационные волны можно искривить и сфокусировать.
              • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 15:24
                Это каких моделях? Названия можно?

                Грав волны распространяются в пространстве. Как и электромагнитные. Пространство "искривлено" линзой. Значит будут так же отклоняться. Где я не прав?
                • TzelTavr > Artur | 14.02.2016 | 17:57
                  Что искривляет Пространство так, что оно становится линзой для электромагнитных волн ? Гравитация. Гравитационные волны - та же гравитация, только в виде пульсаций. Откуда следует что пульсации гравитации будут фокусироваться самой же гравитацией ? Вроде как особо ниоткуда ...
                  • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 18:15
                    Я разобраться пытаюсь...

                    "Откуда следует что пульсации гравитации будут фокусироваться самой же гравитацией" - я же объяснил ход своих мыслей (а Вы источник своего утверждения - пока нет). Геометрия пространства обязывает.

                    Иначе сверхсветовой парадокс получим.
                    • TzelTavr > Artur | 14.02.2016 | 18:51
                      А может я тоже объясняю ход мыслей, а не некие источники ? И потом, есть такое понятие как научный постулат - он принимается на веру и не подвергается сомнениям до тех пор, пока теоретические расчеты соответствуют наблюдаем результатам.
                      Наши ученые достаточно хорошо изучили небесную механику, открывают новые планеты "на кончике пера" - но всяких там эффектов "линзирования" и "искажения" гравитации гравитацией не учитывают - не нуждаются. Ну попытайтесь представить себе - частицы Колец Сатурна периодически экранируются самим Сатурном от притяжения Солнца ... чего бы мы наблюдали ?
                      • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 19:00
                        "частицы Колец Сатурна периодически экранируются самим Сатурном"

                        - при чем тут экранирование?????

                        Я про волны спрашивал. А с ними экспериментов нет пока.
                        И что делать со сверхсветовым распространением грав волн по Вашей модели?
                        • TzelTavr > Artur | 14.02.2016 | 19:21
                          Вот те раз ... а я разве уже какую-то Модель успел построить ? Причем даже со сверхсветовым распространением ???
                          • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 20:04
                            Из Ваших постулатов у меня получаются такие следствия.

                            Я представил себе искривленное двухмерное пространство. (Ну, как обычно, для простоты - как аналог трехмерного). Пусть для простоты же оно будет искривлено, сферически. Свет следует по этому искривленному пространству по кратчайшему пути (назовем это меридианом). А что же будет с гравитационной волной, если, по Вашему утверждению, искривление пространства на нее не действует?
                            Получается, что
                            1) она тогда должна распространятся по прямой - в нашем примере это хорда. Но для этого надо выйти за пределы сферы. То есть в третье измерение. Что в нашем мире будет означать выход в четвертое измерение. А его наличие, как мне известно - лишь гипотеза.
                            2) такая грав волна дойдет до наблюдателя быстрее света. То есть со сверхсветовой скоростью. Что, вроде как тоже не очень вписывается в научный мейн-стрим.

                            ??
                            • TzelTavr > Artur | 14.02.2016 | 21:11
                              Вы все время приравниваете гравитацию к свету, А это не так, это явления разной природы, несмотря что для них обоих используется термин "волна".
                              Лучше представьте себе пространство как поверхность жидкости с магнитными свойствами, ЧД - как лежащие в глубине жидкости магниты, слегка прогибающие её поверхность внутрь, а свет - как плывущий по ней кораблик и его траекторию. Ну а гравитационные волны - как след от брошенного в жидкость мелкого камешка.
                              Если кораблик начнет проплывать достаточно близко от прогиба на поверхности жидкости - его траектория изменится. А вот с волной от камешка ничего такого не произойдет - она интерферирует с прогибом и пойдет себе дальше, все такая же концентрическая и постепенно затухающая - в точности так же как интерферируют на воде волны от двух брошеных камешков ...
                              • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 21:25
                                Не подходит. Интерференция сработает так, как Вы пишете, при размере препятствия, сравнимом с длиной волны (так ведь и со светом так будет).

                                А мы говорим о линзах, заведомо превышающих длину волны.
                              • anothereugene-2 > TzelTavr | 14.02.2016 | 21:28
                                Именно это вы называете "популяризацией науки"? Ну-ну.
                              • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 21:34
                                то есть гравитация таки сверхсветовая?
                                • TzelTavr > Artur | 14.02.2016 | 22:04
                                  Да с чего вы взяли-то ???
                                  • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 22:10
                                    Из рассмотрения Ваших постулатов. Я высказался на пару постов выше. Вы не объяснили где в моих рассуждениях ошибка.
                                    • TzelTavr > Artur | 14.02.2016 | 22:28
                                      В моих "постулатах" об этом ни словечка. А за ваши "выводы" я не отвечаю - они слишком причудливы. Это вы выводы делаете из своих собственных фантазий, а не из моих.
                                      • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 22:31
                                        Вы уходите от ответа. Не получается дискуссии.
                                        • TzelTavr > Artur | 15.02.2016 | 00:41
                                          Двадцать раз уже ответил : свет и гравитация - совсем не одно и то же.
                                          То, что действует на свет - на гравитацию не действует. Свет можно замедлить, остановить, преломить, отразить, повернуть луч в сторону, сфокусировать, замедлить, даже остановить ... Гравитацию - нет.
                                          • Artur > TzelTavr | 15.02.2016 | 09:55
                                            как гравитационные волны распространяются в искривленном пространстве?
                                            • int1 > Artur | 02.03.2016 | 12:11
                                              Нет никакого искривления пространства, есть силы воздействующие на тела, всё это выдумки для красоты.
                                              даже в компе когда считают траектории планет, считают по тактам, силы, изменения координаты, и в природе всё так же, пространство это ничто и искривляться оно не может. оно всего лишь математическая сетка.
                                              • Artur > int1 | 02.03.2016 | 16:36
                                                Когда пишите, уточняйте, пожалуйста, что это Ваши личние измышления.
                                                Не вводите людей в заблуждение!
                                                • int1 > Artur | 02.03.2016 | 17:40
                                                  личные измышления это искривление и расширение пространства, а кто это придумал смеются над легковнушаемыми (какое то нехорошее слово)
                                                  • Artur > int1 | 02.03.2016 | 17:52
                                                    расширение пространства вроде как наблюдаемый факт
                                                    • int1 > Artur | 02.03.2016 | 18:35
                                                      Лишь по красному смещению, кто знает что со светом происходит на расстояниях.
                                                      Не может расширяться то чего нету, пространство не расширяется т.к. оно само по себе человеческая абстракция, и тела не разлетаются т.к. есть закон сохранения энергии, имхо это увод науки из физики в другие области, почему люди которые развязывают войны, сокращают население земли, не могут так же дискредитировать науку, с этим расширением вселенной какое то всеобщее бредовое помешательство, массовый гипноз
                                                      • Artur > int1 | 02.03.2016 | 18:39
                                                        'заговор ученых', разумеется
                                                      • Artur > int1 | 02.03.2016 | 18:44
                                                        "Лишь по красному смещению, кто знает что со светом происходит на расстояниях"

                                                        у Вас есть лучшее объяснение?

                                                        "почему люди которые развязывают войны, сокращают население земли, не могут так же дискредитировать науку"

                                                        зачем?
                                          • Artur > TzelTavr | 15.02.2016 | 10:13
                                            Двадцатый раз. Вы путаете все.

                                            Вот тут совсем просто (даже я понял)

                                            http://moriond.in2p3.fr/J03/transparencies/2_monday/1_morning/varvella2.pdf

                                            слайд №4 и 6 посмотрите.
                              • int1 > TzelTavr | 02.03.2016 | 12:08
                                А как же, 4 массы солнца которые в мгновение вылетели из чёрной дыры, создав этот гравитационный импульс, тут массу можно приравнять к гравитации не то что свет, что бы это ни было у нас это всё вылетело за пределы чёрных дыр, а значит имело скорость больше световой.
                                • Artur > int1 | 02.03.2016 | 16:41
                                  'а значит' - из чего это значит?
                                  • int1 > Artur | 02.03.2016 | 17:43
                                    значит из того что чёрную дыру не может покинуть тело (материя, энергия) с скоростью меньше световой
                                    • Artur > int1 | 02.03.2016 | 17:53
                                      почему?
                                      • int1 > Artur | 02.03.2016 | 18:41
                                        потому что для покидания чёрной дыры нужна соответствующая энергия, даже у света нет такой энергии что бы покинуть чёрную дыру, она его обычной гравитацией так притягивает.
                                    • ele > int1 | 02.03.2016 | 18:05
                                      А как, по-вашему, излучение Хокинга покидает черную дыру? Оно, между прочим, уносит с собой массу (материю, энергию).
                                      • int1 > ele | 02.03.2016 | 18:40
                                        отвечаю сразу обоим, потому что для покидания чёрной дыры нужна соответствующая энергия, даже у света нет такой энергии что бы покинуть чёрную дыру, она его обычной гравитацией так притягивает.

                                        По поводу излучения хокинга - Излуче́ние Хо́кинга — гипотетический процесс излучения разнообразных элементарных частиц, ГИПОТЕТИЧЕСКИЙ
                                        • Artur > int1 | 02.03.2016 | 18:47
                                          какая нужна скорость чтобы 'покинуть' ч.д?
                                          формулу из учебника, пожалуйста.
                                        • ele > int1 | 02.03.2016 | 18:58
                                          Ну да. Скажем, гипотетические хокинговские фотоны, они как, превышают скорость света теоретически? Что там Хокинг насчитал на эту тему?
                                      • int1 > ele | 02.03.2016 | 18:40
                                        Излуче́ние Хо́кинга — гипотетический процесс излучения разнообразных элементарных частиц, ГИПОТЕТИЧЕСКИЙ
                                    • Artur > int1 | 02.03.2016 | 18:59
                                      Напишу тут, в соседнюю ветку не влезает уже.

                                      у меня к Вам, int1, вопрос по Вашей фразе.
                                      "почему люди которые развязывают войны, сокращают население земли, не могут так же дискредитировать науку"

                                      Зачем?
                                      • int1 > Artur | 02.03.2016 | 19:12
                                        оо, это отдельная большая тема, смотрите ютуб канал нейромир тв, там есть видео мировой олигархат, или выступления экономиста катасонова, про электронный концлагерь и т.п.
                                        Потому что то население которое щас есть на земле слишком большое что бы его контролировать, уменьшают через разные программы в странах, самых активных уничтожают в конфликтах, остальных подчинят, но думаю тут природа вмешается, либо йеллоустоун взорвётся, либо парниковая катастрофа.
                                        Плюс не нужны умные люди, в массе, нужны те кто будет работать за похлёбку.
                                        Ещё и разные народы перемешивают, т.к. людей без истории без прошлого без понимание кто они легче поработить.
                                        • Artur > int1 | 02.03.2016 | 19:41
                                          да нет.
                                          Зачем выдумывать искривление пространства если его, по-Вашему, нет?
                                          • int1 > Artur | 03.03.2016 | 01:17
                                            Сами подумайте, как может искривлённое пространство по которому движутся тела, по разному воздействовать на разные тела, значит скорее дело не в искривлении пространства, а в обычной силе тяготения, так можно сказать что я ударив по мячу искривил для него пространство, в абстрактной теории можно в любому событию и силе такие теории придумать, но мне кажется гораздо проще для понимания и расчётов не придумывать глупости а пользоваться обычной силой F.
                                            Иначе у нас получится пространство, искривлённое разными силами, для материи гравитацией, для электрона ещё и электрические силы, электромагнитные поля, может оставим пространство квадратным, а всё по старинке будем считать с помощью сил, тем более у эйнштейна не было компов, а они прекрасно по итерациям как в природе и есть всё посчитают, в обычном квадратном пространстве.

                                            "Если совсем кратко, то суть этого воззвания сводилась к тому, что с фундаментальной теоретической физикой уже давно происходит большая беда: в ней стали доминировать такие чисто спекулятивные теории об устройстве вселенной, которые не только не подтверждаются никакими экспериментами, но и пытаются вообще освободить себя от подобных проверок. Ну а авторы манифеста, соответственно, призывают коллег притормозить, одуматься и понять, что такие действия подрывают науку в самих ее основах.

                                            Если же чуть-чуть поподробнее, то Эллис и Силк напоминают, что проблемы с невозможностью верифицировать теории через эксперименты и наблюдения всерьез одолевают науку уже не первое десятилетие. Теория струн для микромира, теория инфляции для космологии, концепция мультиверса для того и другого – эти главные направления разработки физиков по сути своей уже не являются научными теориями. Потому что их математический аппарат сделан настолько гибким, чтобы его можно было подстраивать под абсолютно любые наблюдаемые результаты.

                                            (Поясняя суть этих замечательных успехов чуть более образно, можно сказать, что фундаментальная физика добралась ныне до высот средневековой религиозной схоластики. В ту пору мудрейшие ученые церкви уже умели «научно объяснять» все что угодно. Делая это примерно по такой схеме: слабительное помогает при запорах, потому что обладает «слабительной силой»; снотворное помогает при бессоннице благодаря своей «усыпляющей силе»; магнит притягивает металл, потому что обладает «магнетической силой»… ну и так далее. Теперь и передовая физика умеет аналогично «объяснять» что угодно – благодаря математическим уравнениям с кучей свободных параметров, подгоняемых под результаты экспериментов.)"
                        • anothereugene-2 > Artur | 14.02.2016 | 19:25
                          Говорю же: вас пытаются тут обмануть не вполне компетентные сограждане.

                          Есть очень простой мысленный эксперимент, показывающий, что гравитационное поле обязано взаимодействовать с другим гравитационным полем. Достаточно рассмотреть движение планеты со спутником в равноускоренной системе отсчёта. По принципу эквивалентности, в этой системе отсчета появляется дополнительное однородное гравитационное поле, вызывающее ускоренное падение планеты со спутником в этой системе отсчёта. При этом связывающее их гравитационное поле должно тоже падать равноускоренно и синхронно вместе с планетой, а не отрываться от неё. Просто потому, что эта неинерциальная система отсчёта существует только в нашей голове.
                          • Artur > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 20:06
                            Красиво и понятно!
                          • TzelTavr > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 20:08
                            Ерунда какая-то ... Наша планета Земля вместе с ее спутником Луной движутся в гравитационном поле Солнца. А если бы Солнце со своей гравитацией вдруг исчезло, и Земля с Луной оказались одни в межгалактическом пространстве - это бы на них повлияло ? Да вроде нет, так и болтались бы вместе, одна вокруг другой ...
                            Вот к чему всё это нагромождение сущностей ?
                            • anothereugene-2 > TzelTavr | 14.02.2016 | 20:22
                              О, да вы, оказывается, не слышали про принцип эквивалентности!
                              • TzelTavr > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 21:21
                                А вы громоздите одно на другое всё, о чем когда-либо слышали, и пытаетесь одну непонятку объяснить через другую
                      • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 19:09
                        "научный постулат - он принимается на веру и не подвергается сомнениям до тех пор"

                        Гражданин Рассел по этому поводу показательно высказывался!
                      • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 19:27
                        "А может я тоже объясняю ход мыслей, а не некие источники "

                        Вы говорили, что популяризируете Науку.

                        Я же - просто интересуюсь, я не физик. Потому задаю вопросы и стараюсь думать над тем, что узнаю.
                • anothereugene-2 > Artur | 14.02.2016 | 18:25
                  Эта "модель" называется ОТО.
  • PavelS  | 14.02.2016 | 06:35
    Тут в вики табличка есть, может кому интересно. Соль таблички в том, что ЧД звёздных масс лежат в довольно узком диапазоне, нет ни сильно лёгких, ни слишком тяжелых.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_black_hole
  • aksayskiy  | 14.02.2016 | 06:57
    Интересно, почему для регистрации волн понадобился дефект масс от схлопывания 2 черных пузырей так далеко?
    Почему было не увидеть дефект масс, пусть поменьше, но поближе? Например от ядерного взрыва.
    Если гравиволны сгенерерованы дефектом масс при схлопывании, то что за волны до всплеска на Fig.2 в статье B. P. Abbott et al ?
    И еще: рецензенты в PhysRevLett анонимные?
    • PavelS > aksayskiy | 14.02.2016 | 08:56
      1) Волны не генерированы дефектом масс, они генерированы процессом столкновения двух черных дыр. Вы произносите "кривые" термины, так что сложно ответить на ваш вопрос "прямо". Пардон, но сама постановка вопроса показывает очень сомнительную тех.грамотность.
      2) При ядерном взрыве "дефект масс" переходит в рентгеновское излучение, а при столкновении ЧД - в грав волны. Детектировать ядерный взрыв рентген-детектором - это не представляет собой проблем. К слову, американцы пока шпионили за ядерными испытаниями СССР, попутно обнаружили гамма-всплески (и ещё лет 10 держали открытие в секрете). А вот трансформировать ядерную энергию в грав.волны в лабораторных условиях с КПД пригодном для того чтобы выплеск можно было детектировать - задача пока что нерешаемая. При столкновении черных дыр почти вся лишняя масса переходит в грав.волны.
      3) Есть уйма процессов, где происходит мощный выплеск энергии в короткое время. К примеру, в землетрясениях. Но похоже и они дают крайне слабый грав.импульс.
    • PavelS > aksayskiy | 14.02.2016 | 09:02
      хахаха. Пробовал загуглить про ядерный взрыв, так "гравитационными" называют волны на воде, которые бегут по морю после подводного взрыва. Так что да, гравитационные волны - поражающий фактор ядерного взрыва, так как писано в куче статей. Но ессно это можно воспринимать только как юмор.
      • aksayskiy > PavelS | 14.02.2016 | 09:36
        PavelS, почему мне Вы приписываете "... очень сомнительную тех.грамотность.", а сами про ядерный взрыв гуглите?
        И еще получается, что про гравитационные волны на воде Вы только что узнали из Интернета?
        • ntfs > aksayskiy | 14.02.2016 | 12:36
          чем менее образованны, тем больше самомнение
          увы, извините
        • PavelS > aksayskiy | 14.02.2016 | 14:15
          Пардоньте, но я уже объяснил почему приписываю вам низкую тех.грамотность - по формулировке вопроса. Про бомбу гуглил - а почему бы не погуглить? Нет, про волны на воде я узнал не из инета, я даже камешки в воду кидал бывало и эти волны наблюдал. Ж)
          Впрочем, будучи сам не гуру, возможно был к вам не достаточно дружелюбен, снова пардоньте.
          • aksayskiy > PavelS | 14.02.2016 | 14:47
            Извинения ваши принимаю и согласен с Вами, Вы - не гуру и, тем более, не научный работник по призванию. Всего Вам хорошего ;)
            • PavelS > aksayskiy | 14.02.2016 | 17:41
              Ну уж если берётесь меня критиковать, то аргументация приветствуется. Особенно в вопросах "тем более".
  • Anonymous  | 14.02.2016 | 13:05
    >Статистическая значимость обнаруженного сигнала составляет 5.1σ. Иными словами, если предположить, что это статистические флуктуации наложились друг на друга и чисто случайно выдали подобный всплеск, такого события пришлось бы ждать 200 тысяч лет.

    но в Солнечной системе проводится куда больше 200к экспериментов в год - и в нескольких таки неизбежно должны происходить подобные случайности. Нужно вводить какую-то поправку на общее количество экспериментов, или запретить лишние эксперименты, чтоб быть действительно уверенными, что 5.1σ в наиболее интересных что-то значит).
    • anothereugene-2 > Anonymous | 14.02.2016 | 18:04
      Зачем? Благодаря работам Эйнштейна, априорная вероятность обнаружить гравволны в таком эксперименте была достаточно высока, чтобы апостериорная вероятность после пяти сигм оказалась очень близка к единице. Кроме того, в любом случае, статистика за год должна дать гораздо больше пяти сигм.
      • Anonymous > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 02:01
        Про запрет других экспериментов - там смайлик, а на счёт априорной вероятности - хех, будем ждать набора статистики.
        Может быть нам просто повезло с этой парой ЧД, может ЧД подобных масс по неизвестным причинам гораздо многочисленнее, чем принято считать, может такой сигнал дают ЧД на порядок меньшей массы, чем получается по ОТО, а может после строительства большего числа детекторов триангуляция даст направление на объект, вовсе не лежащий в нашей трёхмерной Вселенной(детекторы на плоскости ведь могли-бы дать трёхмерный вектор)...
  • Сергей Домнин  | 14.02.2016 | 14:15
    Открытие гравитационных волн даёт ещё один повод задуматься о природе гравитации. В ОТО и волны и гравитация представляются как искривления пространства-времени. И если идти от этого представления не в сторону математических абстракций, а к реальным объектам, то можно прийти к пониманию природы гравитации.
    Как установлено, гравитационные волны попеременно то увеличивают, то уменьшают расстояния между объектами. Значит, они вызывают колебания плотности космической среды (физического вакуума или эфира), которая разделяет объекты. То есть происходят колебательные смещения элементов этой среды. Так почему же и саму гравитацию не рассматривать как смещения элементов среды, но не колебательного, а поступательного характера?
    Тогда гравитационное поле тел можно представить как поток космической среды к телам, текущий к ним с ускорением свободного падения.
    Тогда, в частности, легко объяснить физический смысл эквивалентности инертной и гравитационной массы. Первая с ускорением разгоняется сквозь неподвижную космическую среду, а вторая сама неподвижна над массивным телом, но сквозь неё с ускорением свободного падения идёт поток космической среды к массивному телу.
    • Nils Bor > Сергей Домнин | 14.02.2016 | 14:31
      'Значит, они вызывают колебания плотности космической среды (физического вакуума или эфира), которая разделяет объекты.' - а как у вакуума может быть плотность?

      "То есть происходят колебательные смещения элементов этой среды." - это какие злементы в вакууме?
      • irna > Nils Bor | 14.02.2016 | 15:47
        Если есть волны ( а не дискретные частицы), то вполне может быть и среда, она же - носитель тёмной энергии. Геометрия объясняет не всё.
        • Сергей Домнин > irna | 16.02.2016 | 07:11
          Разве волна - это не перемещение дискретных частиц, образующих среду? Её тёмной энергией вполне может быть уплотнение этих частиц, постоянно в ней рождающихся. Тогда она будет обладать неослабевающей движущей силой, и проявлять её в раздвигании скоплений галактик.
          • anothereugene-2 > Сергей Домнин | 16.02.2016 | 13:38
            Нет. Волна - это решение волнового уравнения. В некоторых явлениях этим уравнением описывают вовсе не перемещение какой-то среды, состоящей из частиц. Как более знакомый пример - электродинамика.
          • irna > Сергей Домнин | 16.02.2016 | 13:58
            Ещё один опровергающий пример - звуковая волна в сплошной среде - в жидкости, например, в воде. А я имею в виду космологическую среду, о которой в наше время можно говорить как о растянутой жидкости - жидкости с отрицательным давлением. Отрицательное давление и плотность тёмной энергии - синонимы.
            • Сергей Домнин > irna | 16.02.2016 | 17:29
              Звуковая волна - это продольные колебания плотности среды - сгущения и разрежения её элементов - молекул воды или воздуха.
              Космическая среда отличается от неё тем, что её элементы меньше размером (с квант пространства-времени), сжимают друг друга, и в ней происходит постоянное рождение новых элементов (эфиронов или микровселенных).
              Тонкий двумерный срез этой среды (эфира) ведёт себя как плёнка водорослей ряски на пруду - также стремится к расширению. Расширяется за счёт рождения и внедрения в неё новых водорослей, которые увеличиваются в размерах. Они попадают в плёнку старых водорослей сверху - из дополнительного (вертикального) к ней измерения. Так и в наше пространство - эфир - попадают новые эфироны из пятого, дополнительного измерения (Калуцы-Клейна). В этом смысл "тёмной" энергии.
              • irna > Сергей Домнин | 16.02.2016 | 18:46
                "Звуковая волна - это продольные колебания плотности среды"...Если среда - жидкость, то более точно - колебания плотности энергии среды.
                Ваше упрямство в заполнении космоса живородящей "ряской" озадачивает.
                • Сергей Домнин > irna | 16.02.2016 | 20:41
                  Вот хороший материал о волнах: http://physics.nad.ru/Physics/Cyrillic/wav_txt.htm
                  Моё упрямство объясняется тем, что я вижу (левша, фантазёр) совпадение в поведении расширяющейся космической среды, у которой при этом не падает плотность, и расширяющейся плёнки ряски. Другие, в том числе и вы, этого не видят и аргументированно возразить не могут.
                  Есть реальность, сложная в понимании и описании, а есть модели - образные, математические, объясняющие и описывающие эту реальность. Физики с их моделями пока не вышли на адекватное описание природы гравитации, тёмной материи, а я со своей образной моделью вышел на их объяснение. Теперь ищу физика, который бы подтвердил или опроверг мои построения.
      • Сергей Домнин > Nils Bor | 14.02.2016 | 15:53
        Вас смущает смысл латинского слова "вакуум" - пустота? Меня тоже. Но к использованию термина "эфир" Вы, наверное, тоже не готовы. Оставим вакуум. Это однозначно плотная среда, поскольку на микроуровне она вызывает "дрожание" пролетающих сквозь неё частиц материи - их Лэмбовский сдвиг. А на макроуровне она, расширяясь, вызывает разлёт скоплений галактик - ускоренное расширение Вселенной. Пустота на это не способна.
        А если среда плотная и постоянно стремится к расширению, то её должны образовывать некие упругие, взаимно сжатые элементы. Которые в ней ещё и постоянно образуются, ведь при её расширении плотность среды не меняется. Из-за этого говорят, что она обладает "тёмной энергией". Её двумерной моделью можно считать плёнку водорослей ряски. Или считайте их квантами пространства-времени.
        • Nils Bor > Сергей Домнин | 14.02.2016 | 16:05
          Нет, слово "вакуум" не смущает. Как и то, что он не пустота.

          Смущают допущния и выводы. Как из идеи неназваных 'элементов' Вы приходите к поступательному движению их же?
          • Сергей Домнин > Nils Bor | 14.02.2016 | 18:40
            Если открыто колебательное движение элементов среды - гравитационные волны, то почему бы не прийти к поступательному их движению в обеспечении гравитации? Надо стремиться объяснять сходные явления сходными причинами.
            • anothereugene-2 > Сергей Домнин | 14.02.2016 | 18:58
              Пространство-время это не "среда". Его динамика описывается совершенно иными уравнения, чем динамика сплошных сред.
              • Сергей Домнин > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 20:01
                Среды бывают разными. При расширении одних их плотность падает, а при расширении других плотность остаётся неизменной. Второй случай бывает потому, что расширение таких сред является следствием их уплотнения. Вот такие среды и раздвигают скопления галактик. Как плёнка ряски на пруду, расширяясь в ходе роста, раздвигает заключённый в ней плавающий мусор.
                • anothereugene-2 > Сергей Домнин | 14.02.2016 | 20:13
                  Дело не в уравнениях состояния среды. Уравнения динамики пространства-времени принципиально иные. Например, у пространства-времени, вообще говоря, нет тензора энергии-импульса
                  • Сергей Домнин > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 23:44
                    Я не математик, я философ. Вы хотите сказать, что у пространства-времени нет основного свойства массы - быть источником гравитации? Если в этом выражается смысл тензора энергии-импульса, то правильно, что нет. Потому что, имея плотность, оно проявляет её как свойство антигравитации, которое должно выражаться иными уравнениями.
                    Максимальную плотность и скорость расширения эфир имеет в войдах. Минимальную плотность - внутри частиц материи. Поэтому эфир втягивается в частицы и в тела, создавая их гравитацию. Её сила пропорциональна массе тел. Но на больших расстояниях между телами, точнее - между галактиками и их скоплениями - гравитацию их материи усиливает антигравитация расширяющегося эфира. Он втекает в галактики и скопления и сносит их образующие объекты к центрам их вращений. И делает ненужной тёмную материю.
                    • anothereugene-2 > Сергей Домнин | 15.02.2016 | 00:03
                      .
                    • anothereugene-2 > Сергей Домнин | 15.02.2016 | 00:03
                      > Я не математик, я философ.

                      "я не химик, я алхимик..."

                      Это не оправдание безграмотности в области, о которой вы пытаетесь рассуждать. Вас (профессиональных философов) когда-то очень сильно обманули, сказав вам на лекциях в институтах, что философия - царица наук, и что прочитав философские трактаты вы сможете рассуждать на любые темы. Это совершенно не так. Современная наука пишется на языке математики, если вы им не владеете - вы, просто, неграмотный.
                      • Сергей Домнин > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 00:29
                        Обрадую вас ещё больше: я не профессиональный философ, я дилетант. Но это не повод уклоняться от темы. Мы спорим о сущности явлений и формул здесь никто не пишет. Просто нет таких формул, которые бы описывали природу гравитации, тёмной энергии, а не их проявления. Поэтому в споре об этом мы все "неграмотные". И надо радоваться, что ещё рождаются идеи, которые объясняют эти явления хотя бы на качественном уровне. Количественный приложится.
                        • anothereugene-2 > Сергей Домнин | 15.02.2016 | 00:52
                          > Обрадую вас ещё больше: я не профессиональный философ, я дилетант

                          Это ещё хуже. Значит, философские трактаты вы тоже не читали.
                          Ну хоть одна область есть, про которую вы можете сказать, что вы в ней профессионал?
                          • Сергей Домнин > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 08:14
                            Я профессионал в той области, в которой вы избегаете со мной спорить. Гоняться за вами не буду, мне интересны собеседники, способные аргументированно рассуждать о сути явлений.
                            • anothereugene-2 > Сергей Домнин | 15.02.2016 | 10:59
                              Нет. Дилетант-фантазёр.
        • anothereugene-2 > Сергей Домнин | 14.02.2016 | 18:06
          Нет, вакуум не имеет отношения к пресловутому "эфиру". Тем более, метрика.
          • Сергей Домнин > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 19:45
            Верно, к "пресловутому" не имеет. К реальному - вполне, его двумерную модель я назвал выше. Колебания реальной физической среды и зафиксировали интерферометры. Метрика - это абстракция, она искривляется только на бумаге.
            • anothereugene-2 > Сергей Домнин | 14.02.2016 | 20:36
              Нет.
      • PavelS > Nils Bor | 14.02.2016 | 17:49
        У вакуума есть плотность! Вакуум - низший энергетический уровень, который имеет пространство без частиц. Он имеет такой параметр как плотность энергии (она ненулевая, пусть и очень малая). Эта плотность энергии не падает в процессах раздувания пространства, т.е. закон сохранения энергии в этом плане нарушается. Вакуум не состоит из частиц. Вакуум не состоит из элементов. Плотность частиц при раздувании вселенной падает, плотность вакуума - нет. Почитай инфляционные теории вселенной, там про это подробней.
  • bsivko  | 14.02.2016 | 14:46
    Грав. волны (типа загрестрированных) так понимаю содержат в себе огромное кол-во энергии (метарии?) (3 Ms?). Эта энергия-материя - она в какой форме существует? Случайно нельзя ли часть темных энергии-материи списать на такого рода объект (грав. волны)? И, не может ли так получится, что при массовом строительстве детекторов будет получена более полная картина грав. волн во Вселенной и тем самым будет определена часть темных энергии-материи?
    • PavelS > bsivko | 14.02.2016 | 17:40
      Материя - это объективная реальность. Т.е. то, что существует на самом деле и измеримо экспериментально. Координатные линии к примеру - не материя, их нельзя замерить. Грав.волны - форма существования материи. Грав.волны как материя существуют в виде грав.волн - тут всё очевидно. Нет, на тёмную материю, сколько можно судить, они никак не годятся, т.к. волны слишком быстро разбежались бы по всем сторонам, так что не могут служить связующим элементом в галактиках. В плане "тёмной энергии" - тут уверенно не скажу, но не думаю что тёмную энергию можно свести к волнам.
      • bsivko > PavelS | 15.02.2016 | 22:17
        В принципе, понятно.

        А если рассмотреть ситуацию несколько по-другому. Например, мы наблюдаем двойную систему из двух нейтронных звезд (c массой M1), которые собираются сколлапсировать и существенная масса уйдет в гравитационные волны (останется M2, которое меньше М1, в гравволны ушло dM).
        Вопрос стоит в том, что после коллапса мы будем наблюдать систему массой M2, и она внезапно станет нас притягивать вместо G*M1/R^2 силой G*M2/R^2, т.е. меньше? (ведь масса dM перешла в гравволны)

        Или, тот же вопрос можно описать это чуть по-другому. Мы наблюдаем галактику, где N таких пар. Пусть за некоторое время все они сколлапсировались. Масса галактики стала меньше на dM*N. Как следствие, объекты в галактике будут вращаться вокруг её центра с меньшей скоростью?

        И последний вариант. Мы построили много детекторов гравволн и наблюдаем галактику. В момент начала наблюдения она имеет массу Ma. Через например год там замечено 1000 коллапсов пар нейтронных звезд. Это можно сказать означает. что галактика потеряла 1000 * dM своей массы. До постройки детекторов мы думали, что Ma = const, после постройки мы видим, что часть массы Ma перешло в гравволны и теперь масса равна Mb = Ma - 1000 * dM. Если экстраполировать в прошлое, то можно получить массу галактики например млн или млрд лет назад и т.д., далее вплоть до расчета космологических свойств. И здесь вопрос - может это повлиять на то, что мы спишем часть темных материи или энергии на подобный процесс?

        Как я сейчас вижу, что есть цепочка: газовое облако -> звезда -> нейтронная звезда или ЧД -> нейтронная звезда или ЧД + гравволны

        т.е. часть исходного вещества (газа, звезд, о котором мы знаем что оно есть) перешла в гравволны (о котором мы до открытия гравволн не знали).

        Или у меня где-то на каком-то из этапов рассуждений есть ошибка?
    • anothereugene-2 > bsivko | 14.02.2016 | 18:08
      Что вы называете "материей"? Это всё же больше философский термин, чем физический.
      • Arbnos > anothereugene-2 | 14.02.2016 | 18:20
        Мате́рия (от лат. māteria «вещество») — общий термин, определяющийся множеством всего содержимого пространства-времени и влияющее на его свойства.
        • anothereugene-2 > Arbnos | 14.02.2016 | 18:29
          Я же говорю, что термин философский и, в значительной степени, давно утративший определённый смысл. Само пространство-время - это тоже давно физический объект с псевдотензором энергии-импульса, имеющий свойства, независимые от вещества и излучения в нём.
        • anothereugene-2 > Arbnos | 15.02.2016 | 01:12
          На самом деле, в уравнениях Эйнштейна в ОТО используется такое понятие, как "тензор энергии-импульса материи", который и является источником гравполя. Гравитационные волны хоть и переносят энергию, но их энергия и импульс в этот тензор вклад не вносят. А вот энергия и импульс электромагнитного поля как раз в этом тензоре учитываются. Так что, строго говоря, согласно этому определению, гравитационные волны материей не являются совсем.
          • nicolaus > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 08:47
            Т.е. гравитационные волны воздействуют на материю только меняя параметры материи?
            • anothereugene-2 > nicolaus | 15.02.2016 | 11:39
              Какие ещё "параметры материи"? Гравволны есть волны в метрике пространства-времени. Просто, старая философская идея о том, что пространство и время осмысленны только при наличии в них материи, и что осмысленны только расстояния между материальными точками, но не сами точки пространства, оказалась ложной. Точнее, такая философия имеет право на жизнь только по мотивам классической механики в евклидовом пространстве, но не современной физики. Пространство-время само по себе - это тоже физический объект, взаимодействующий с другими физическими объектами.
              • nicolaus > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 14:40
                Например, в присутствии локального участка гравитационной волны изменяется темп течения времени для частицы вещества, при этом возникает сила в направлении замедления темпа времени. Эта сила выглядит не как передача импульса.

                «Пространство-время само по себе - это тоже физический объект, взаимодействующий с другими физическими объектами.»

                Физический объект, взаимодействующий с другим физическим объектом, это все же материя. «Не материя» может взаимодействовать с материей только косвенными методами (ничего не толкая, не нагревая т.д.), например, создавая сцену, в разных точках которой изменяются параметры материи.
                • anothereugene-2 > nicolaus | 15.02.2016 | 15:34
                  Да нет, никакой силы как раз не возникает. Все тела двигаются в свободном пространстве по инерции, то есть, по геодезическим. В ОТО нет такого понятия, как "сила гравитации". И про изменение темпа часов можно говорить только по сравнению с другими областям пространства. В некоторых случаях. По определению тензора энергии-импульса материи из ОТО, пространство-время не "материя". Метрика - это и есть такая сцена, но с "параметрами материи" она никак не связана. Если у вас висят два шарика на расстоянии одного метра, то этот один метр - это свойство пространства, а не самой материи.
                  • nicolaus > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 17:24
                    «В ОТО нет такого понятия, как "сила гравитации".»

                    Согласен. Также нет такого понятия, как гравитационное поле.

                    «И про изменение темпа часов можно говорить только по сравнению с другими областям пространства…»

                    Согласен.
                    Однако, на мой взгляд, если вычислить на основе математического аппарата ОТО относительный темп течения времени в веществе в разных областях пространства и на основе этого темпа рассчитать траектории движения тел, то получим в точности картинку движения, какую дает ОТО.

                    На мой взгляд, время произрастает из свойств материи, поскольку все эталоны времени основаны на измерении частоты энергетических переходов электронов. Т.к. принят постулат о неизменности скорости света, то и расстояния связаны со свойствами материи. Мерить расстояния с помощью процессов, происходящих чисто в вакууме, не имеет смысла, поскольку имеется космологическое расширение пространства, к тому же пишут, что скорость этого расширения еще и увеличивается. И вообще, все, что есть стабильного в нашем мире связано со свойством инерции, присущее только веществу. Свойство инерции подразумевает сохранение состояния или стремление к сохранению состояния материи во времени. Если не было бы инерции, то мир бы за мгновение рухнул в бездну, несмотря на наличие такого "объекта" как пространство.
                    • anothereugene-2 > nicolaus | 15.02.2016 | 17:55
                      > На мой взгляд, время произрастает из свойств материи

                      Время - это свойство метрики. Гравитационные волны распространяются в пустом пространстве со скоростью света. Гравитационные волны материей не являются по определению из ОТО. Если вы хотите использовать какое-то иное определение слова "материя" - это ваше право, именно поэтому я вас и спросил сначала, что вы называете "материей"?

                      Опять у вас пошли философские рассуждения, не основанные на уравнениях физики.
                      • nicolaus > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 19:25
                        «Если вы хотите использовать какое-то иное определение слова "материя" - это ваше право, именно поэтому я вас и спросил сначала, что вы называете "материей"?»

                        Википедия: «Мате́рия (от лат. materia — вещество) — физическое вообще.
                        «Пространство-время само по себе - это тоже физический объект, взаимодействующий с другими физическими объектами.»

                        Следовательно – пространство-время есть материя.

                        «Гравитационные волны распространяются в пустом пространстве со скоростью света. Гравитационные волны материей не являются по определению из ОТО.»
                        Согласен.

                        Вообще говоря, я хотел взглянуть на мир немного с другой стороны. Спорить со мной в отношении правильности ОТО и ее следствий бессмысленно. Я ее, как красивую теорию, разделяю. То, что я пишу ОТО не противоречит.
                        • anothereugene-2 > nicolaus | 15.02.2016 | 19:43
                          Разве, я с вами спорю? Нравится вам считать пространство-время материей - считайте. Но тогда из вашего определения следует, что материя не обязана обладать массой или энергией.
                          • nicolaus > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 20:20
                            Этот вывод сделан исходя из определения из Википедии и Вашего утверждения.
                            Хотя, я его готов его поддержать, поскольку вещество и вакуум заполняющий пространство можно рассматривать как две фазы единой материальной сущности.

                            «Время - это свойство метрики.»

                            Согласен. Но время является свойством метрики не само по себе, а через темп происходящих процессов в веществе. Если Вы считаете по другому, придумайте эталон времени, опирающийся только на метрику.
                            • anothereugene-2 > nicolaus | 15.02.2016 | 20:49
                              Нет, раз существуют гравитационные волны в пустом пространстве, значит, метрика существует сама по себе. Чтобы задать эталон времени, запускаем навстречу две гравитационные волны одинаковой длины, смотрим частоту биений стоячей волны метрики.
                              • nicolaus > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 21:01
                                Я думаю, что такой эталон будет очень нестабильный. Если Вы в виде гравитационной волны посылает в пространство метки времени (например, в качестве которых может быть каждый гребень гравитационной волны, или каждый 100000 гребень), то в результате прохождения меток через пространство и его космологического расширения метки будут отдаляться друг от друга, и каждая секунда вашего эталона будет удлиняться. В результате чего ваши часы разойдутся с часами, построенными по классическому принципу.

                                Это эталон можно усовершенствовать. Например, сократив время прохождения гравитационных волн через пространство. В пределе - до нуля. В этом случае Ваш эталон получается в меньшей степени связанный с пространством, а в большей степени - с веществом. Например, для генерации гравитационных волн Вы можете использовать два массивных тела, вращающихся друг относительно друга, которые будут одновременно эталоном. (Как долгое время эталоном была Земля, вращающаяся вокруг Солнца и генерировавшая метки времени длиной в год). При этом космологическое расширение пространства действовать на этот эталон не будет, т.к. гравитационно связанные тела космологическому расширению не подвержены.

                                Я думаю, что сложную конструкцию с «биениями» гравитационных волн Вы придумали, для того, чтобы исключить доплеровское смещение меток времени. Выше я предполагал, что источник гравитационных волн и приемник неподвижны друг относительно друга. Поэтому все приведенные рассуждения справедливы и для Вашего случая.
                                • anothereugene-2 > nicolaus | 16.02.2016 | 12:04
                                  > Я думаю, что такой эталон будет очень нестабильный.

                                  Это совершенно не важно. Главное, что он возможен в принципе.

                                  Уравнение Эйнштейна допускает существование гравитационных волн в полностью пустом пространстве без материи. Только лишь то, что у метрики есть собственная динамика, и означает, что материя тут вторична и её динамика уже избыточна. Имея лишь гравитационные волны можно промерить пространство-время и определить его метрику.

                                  Вы, на самом деле, задаёте не тот вопрос. Скорость света - это отношение интервала координат к интервалу времени. Нужен ещё и общий масштаб, так как все атомы одного размера, и метрика тоже даёт расстояние и время по отдельности, а не только их отношение. Этот масштаб задаётся постоянной Планка, но не в пустом пространстве без материи, так как ОТО - классическая теория.
                                  • nicolaus > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 14:52
                                    «Это совершенно не важно. Главное, что он возможен в принципе.»

                                    Этот эталон не возможен в принципе, т.к. невозможно без вещества задать исходные метки времени. В Вашей конструкции в любом случае нужен эталон, связанный с веществом, который задает исходную частоту гравитационной волны и формирует метки времени, которые затем распространяются с искажениями по пространству. Эта частота являются опорной для вашего эталона, поэтому эталон не является самостоятельным. Искажения и масштаб этих искажений, вплоть до разворота оси времени в прошлое (в черных дырах), свидетельствуют о том, что самостоятельного времени в пространстве нет.

                                    «Метрика тоже даёт расстояние и время по отдельности, а не только их отношение»

                                    Это как? Какую волну запустили в пространство, такую частоту и дает, и то на короткое время. Или, какой массы поместили тело в пространстве, так оно и искривляется. Никаких фиксированных размеров, как в случае атомов. Постоянная Планка относится к материи. В ОТО она не используется.
                                    • anothereugene-2 > nicolaus | 16.02.2016 | 14:57
                                      Что такое "исходные метки времени"? Метрика задаёт интервалы только бесконечно мало отстоящих точек многообразия.

                                      Ладно, эта философия мне начинает надоедать.
                                      • nicolaus > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 16:37
                                        «Что такое "исходные метки времени"?»

                                        Это метки времени, формируемые эталоном времени, связанным с веществом. Во втором предложении про этот эталон написано.

                                        Здесь больше логики, чем философии.

                                        Уважаемый anothereugene-2, спасибо за интересную дискуссию!
              • niki > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 18:19
                Современные физики и такие, и сикие модели строят. Полный релятивизм в том числе. Вопрос не закрыт.
                • Arbnos > niki | 15.02.2016 | 19:33
                  Сякие: https://ru.wiktionary.org/wiki/%D1%81%D1%8F%D0%BA%D0%BE%D0%B9 .
          • ovz > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 15:11
            "...Так что, строго говоря, согласно этому определению, гравитационные волны материей не являются совсем...."

            По моему вы не правы. Гравитационные волны все же материальны. Иначе куда бы делся дефицит энергии в 3 солнечных массы? Не хотите же вы подвергнуть сомнениям закон сохранения материи?
            • anothereugene-2 > ovz | 16.02.2016 | 15:28
              Читайте определение тензора энергии-импульса материи сначала.

              К слову, закона сохранения энергии в ОТО в общем случае нет. Он есть только в некоторых частных случаях, которые и позволяют говорить про перенос энергии слабыми гравволнами.
  • radion  | 14.02.2016 | 17:51
    Наблюдалась гамма-вспышка, вроде бы одновременно со всплеском. Откуда она, ничего же из дыр не вылетает. Аккреционные диски в таком хороводе распались ещё раньше. Может, тёмную материю затянуло и нагрело так сильно?
    • PavelS > radion | 14.02.2016 | 17:52
      А вот это - хороший вопрос. Про вспышку хотелось бы почитать популярные подробности.
      • TzelTavr > PavelS | 14.02.2016 | 18:04
        Считается, что ЧД могут своим сверхсильным гравитационным полем искажать и "рвать" вакуум вблизи себя настолько, что в нем из ничего рождаются пары элементарных частиц-античастиц. Поищите про механизмы "испарения" Черных Дыр, излучение Хокинга, квантовые эффекты в теории Черных Дыр.
        • Artur > TzelTavr | 14.02.2016 | 18:18
          излучение Хокинга у ч.д. в 30 масс солнца вроде должно быть исчезающее слабеньким..
          • TzelTavr > Artur | 14.02.2016 | 18:37
            Ну мало ли какие пиротехнические эффекты могут происходить при взаимном соприкосновении, слипании, объединение и чего-там-еще двух горизонтов событий ? Тут нужно теории строить по результатам многочисленных наблюдений, а не до ...
            А вообще в статье указано, что ученые ожидают эти внешние электромагнитные проявления будут достаточно слабыми и на больших расстояниях практически ненаблюдаемыми.
            • Kostja > TzelTavr | 14.02.2016 | 18:52
              Но дыра же не материальный объект, а просто область пространства из которой ничего не вылетает, а внутри и вне дыры пространство ничем не отличается, поэтому сталкиваться нечему. Писали внутри крупных дыр могут даже кружиться планеты. Свидание наверно вышло с феерверком как у Штирлица в кафе "Элефант".
              • TzelTavr > Kostja | 14.02.2016 | 19:15
                Тот, кто это писал, описывал скорее всего не астрофизический объект в космосе, а свою голову ...
                • Kostja > TzelTavr | 14.02.2016 | 21:47
                  Дыра же не шарик наподобие звезды.
                  • TzelTavr > Kostja | 14.02.2016 | 22:01
                    А вы меньше внимания на названия обращайте ! Мало ли что называется "дыра". На юге Болгарии есть населенный пункт Звездец - но именно что крупный населенный пункт, а не оно самое ...
                    • Kostja > TzelTavr | 15.02.2016 | 07:12
                      А на Тайване был президент по имени Х*й, я лично в тайваньском официальном русскоязычном журнале читал. Вот прямо так было напечатано. Еще пишут что объем за радиусом растет быстрее чем увеличивающаяся масса, поэтому средняя плотность у сверхдыр меньше чем у воздуха. Скорость убегания от тел же больше чем скорость выхода на орбиту вокруг в частности массы того что в дыре, поэтому почему бы там не быть планетам, да и космические корабли там могут бороздить пространство с досветовой скоростью (например наша дыра в центре галактики имеет радиус 12 млн.км., а вроде бывают на 3 порядка тяжелее дыры). По моему дело в том что пока что не знают что там происходит, и все разговоры только на тему воображаемой поверхности гравитационного радиуса, то есть предела видимости снаружи, а не об объекте как таковом (за исключением его общей массы).
      • radion > PavelS | 14.02.2016 | 19:44
        Тут выше уже давали ссылку.
        http://gammaray.nsstc.nasa.gov/gbm/publications/preprints/gbm_ligo_preprint.pdf
        Позже на 0,4 сек (хотя где там был телескоп надо посмотреть).
  • Arbnos  | 14.02.2016 | 18:19
    Хорошая новость, давно ожидал.

    Кстати у "Иными словами, расстояние между физически не связанными друг с другом предметами будет периодически увеличиваться и уменьшаться на такую относительную величину." есть более краткое именование?
    • PavelS > Arbnos | 14.02.2016 | 19:41
      Колебания метрики пространства-времени - не?
  • Aleksserb  | 14.02.2016 | 19:52
    Есть у меня такие размышления. Как известно, чёрная дыра называется чёрной, потому что её гравитация настолько большая, что даже свет не может вырваться из неё - её первая космическая скорость больше скорости света. Допустим, гравитационное взаимодействие происходит посредством гравитонов, но они, как и всё во Вселенной, не могут двигаться быстрее скорости света. Следовательно, гравитоны не смогут вырваться из ЧД, т. е. ЧД не должна гравитационно взаимодействовать с другими объектами, что противоречит действительности. Объясните, пожалуйста, где я неправильно рассуждаю?
    • ntfs > Aleksserb | 14.02.2016 | 20:12
      либо гравитонов (как переносчиков гравитационного взаимодействия) не существует, либо черных дыр :)

      если к гравитации подходить геометрически, то скорее приходим к тому, что не существует гравитонов. Т.е. при таком подходе гравитация - не распространяющееся поле в пространстве-времени, а искажение самого пространства-времени. В этом отличие от э/м поля и т.п. Так что черная дыра по прежнему является источником гравитации, даже если гравитонов не излучает.
      • Aleksserb > ntfs | 14.02.2016 | 21:08
        А если нет гравитонов, то про "Теорию всего" можно забыть?
        • ntfs > Aleksserb | 14.02.2016 | 21:28
          я не знаю, возможно путем какой-то синтетической абстракции гравитацию и можно будет описать в тех же терминах, что и поля других взаимодействий. К примеру методом виртуализации гравитонов.

          но про гравитоны вот еще что можно сказать. Если бы они были принципиально такими же частицами, как фотоны например, то при их излучении гравитирующее тело теряло бы с ними энергию, остывало и теряло массу. насколько мне известно, остывание тел из-за "испускания" гравитации не является чем-то общепринятым.
          • persicum > ntfs | 14.02.2016 | 22:03
            Выше по ветке идет путаница виртуальных и реальных частиц. Статические гравитационные и электромагнитные поля - это виртуальные гравитоны и фотоны. Волны - это реальные гравитоны и фотоны. Електон постоянно излучает вирт фотоны электрического поля и никакой энергии не теряет.
    • PavelS > Aleksserb | 14.02.2016 | 22:20
      Понятие черной дыры придумали для популяризации науки. На самом деле свет не может выбраться из неё по той причине что "внутри неё" просто не существует такого положения. Т.е. это всё находится за точкой разрыва нашего пространства-времени - это "внутри" находится дальше чем бесконечность. Спекуляции на тему устройства внутренностей ЧД с моей точки зрения нефизичны, как всё равно что шкалу температур продлевать ниже нуля. Иногда подобные трюки кажутся почти логичными, но физического смысла тут нет.
    • TzelTavr > Aleksserb | 15.02.2016 | 00:20
      Ещё раз, уже который ...
      Свет и гравитация - совершенно разные сущности ! То что оказывает влияние на свет, может, а скорее всего и не оказывает никакого влияния на гравитацию, её волны, и гипотетические частицы-переносчики гравитации.
      Когда говорят о скорости света в вакууме, вдали от искривляющих их полей света, подразумевается что это вообще максимально возможная скорость, ничто не может двигаться быстрее неё.
      Однако при этом все почему-то дружно забывают, что свет может двигаться много и даже очень много медленнее своей максимальной скорости. И достигается это уже сейчас достаточно простыми методами.
      Реальная скорость света падает в 1,33 раза в воде, в 1,5–2 раза в стекле и пластмассе, в 1,0003 раза в атмосферном воздухе.
      В алмазе она вообще вместо 300.000 км/сек составляет всего 125.000 км/сек.

      Информация об этом есть на этом же самом сайте :
      - http://elementy.ru/novosti_nauki/25580/Zamorozhennyy_svet_sleduyushchiy_shag_k_sozdaniyu_opticheskikh_kompyuterov
      - http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431858/Medlennyy_svet

      Чисто теоретически ничто не мешает предположить, что природный механизм реального запирания света внутри ЧД носит похожий характер - изменение характеристик пространства ниже горизонта событий до приобретения им аналогичных свойств.
      Но при этом ничто не мешает гравитации, ее волнам, или гипотетическим переносчикам по-прежнему покидать недра ЧД со световой скоростью - 300.000 км/сек.
      • PavelS > TzelTavr | 15.02.2016 | 00:56
        Я в который раз прочитал ваш тезис, но с ним я не согласен. Так что повторение не поможет. Ваши аналогии считаю неуместными и вынужден проигнорировать. Рассуждения про "внутри" черной дыры считаю бессмысленными, т.к. внутренность ЧД недостижима никаким физическим объектом - получается схоластика в чистом виде.
        • TzelTavr > PavelS | 15.02.2016 | 02:15
          Цитата из Википедии :

          "... чёрными дырами часто называют объекты, не строго соответствующие данному выше определению, а лишь приближающиеся по своим свойствам к такой чёрной дыре — например, это могут быть коллапсирующие звёзды на поздних стадиях коллапса. В современной астрофизике этому различию не придаётся большого значения, так как наблюдаемые проявления «почти сколлапсировавшей» («замороженной») звезды и «настоящей» («извечной») чёрной дыры практически одинаковы. Это происходит потому, что отличия физических полей вокруг коллапсара от таковых для «извечной» чёрной дыры уменьшаются по степенным законам с характерным временем порядка гравитационного радиуса, делённого на скорость света.
          Различают 4 сценария образования чёрных дыр :
          - два реалистичных: гравитационный коллапс (сжатие) достаточно массивной звезды; коллапс центральной части галактики или протогалактического газа;
          - и два гипотетических: формирование чёрных дыр сразу после Большого Взрыва (первичные чёрные дыры); возникновение в ядерных реакциях высоких энергий."

          Астрофизики ( в отличии от вас ) достаточно неплохо представляют себе - что может находиться внутри ЧД, образовавшихся наиболее вероятным ( классическим ) путем ...
          • PavelS > TzelTavr | 15.02.2016 | 02:29
            Да ничего астрофизики не представляют что там внутри ЧД. И более того, их этот вопрос "что внутри" не очень-то интересует. Никто же не говорит, что внутри ЧД, сформировавшейся из НЗ, будут нейтроны? Для астрофизиков важен факт, что вещество звезды коллапсировало с образованием ЧД, им важны свойства ЧД, а не вопрос "что там внутри".
            • TzelTavr > PavelS | 15.02.2016 | 10:37
              Да неужели ? Ну надо же знать хоть минимум - что ЧД вероятнее всего обрзовывается из НЗ и что начинка НЗ так потом и остается внутри ЧД. А то некоторые всерьез начинают рассуждать о том что там внутри звезды с планетами, что ЧД - это на самом деле пустая оболочка ...
      • Artur > TzelTavr | 15.02.2016 | 10:14
        "То что оказывает влияние на свет, может, а скорее всего и не оказывает никакого влияния на гравитацию, её волны, и гипотетические частицы-переносчики гравитации. "

        Вот тут совсем просто (даже я понял). На пальцах и в картинках.

        http://moriond.in2p3.fr/J03/transparencies/2_monday/1_morning/varvella2.pdf

        слайд №4 и 6 посмотрите.
    • Kostja > Aleksserb | 15.02.2016 | 07:17
      "её первая космическая скорость больше скорости света"

      Разве не вторая для "сингулярности"?
    • int1 > Aleksserb | 02.03.2016 | 12:00
      Тоже задался вопросом при прочтении статьи, значит всё таки то что связано с гравитацией имеет скорость выше скорости света, а так же ещё выше необходимой вылета из чёрной дыры, и когда говорят что свет и гравитация это разные вещи, напомню, у нас тут 4 массы солнца превратилось в нечто и вылетело из комплекса чёрных дыр, даже не фотоны а вполне реальная масса, значит скорость того что вылетело была значительно больше скорости света.
      • Artur > int1 | 02.03.2016 | 16:43
        'вылетело из комплекса чёрных дыр' - но не из-прд горизонта!
        • int1 > Artur | 02.03.2016 | 17:44
          В том то и дело что из под горизонта, раз сумели определить что масса так значительно уменьшилась
  • Timofey  | 15.02.2016 | 01:01
    Вопрос от химика про прохождение гравитационных волн через вещество: Расстояния между атомами изменяются. При сжатии вещество нагреется (не сильно, но сколько-то), пойдут экзотермические химические реакции... После прохождения фронта будет обратное растяжение с охлаждением, но, атомы уже перестроились в новые молекулы...
    Аналогично с тепловым излучением: вещество сжалось, разогрелось, отдало "горячее излучение", потом растянулось, остыло ниже начальной температуры. Получили "холодное" вещество и "горячее" излучение. Энергия более-менее сохранилась, но энтропия уменьшилась.
    Понятно, что энтропия образовавшейся ЧД выше, чем у двух исходных, этот рост должен компенсировать падение энтропии при прохождении волн через вещество. Но амплитуда ГВ падает пропорционально расстоянию, а количество вещества, которое волна сжимает-растягивает, растет пропорционально квадрату расстояния. Т.е. с какого-то момента общая энтропия будет уменьшаться?
    • PavelS > Timofey | 15.02.2016 | 01:17
      Я думаю вы неверно описываете прохождение волны сквозь вещество. Эти все хаотические реакции описываются понятием "вязкое трение". Т.е. волна пройдёт, потрясёт вещество, оно будет испытывать серию адиабатических сжатий-расширений, но в силу вязкого трения и петель гистерезиса в общем итоге слегка нагреется. Т.е. энергия волны перейдёт в тепловую. Волна при этом слегка ослабнет. Разумеется, вклад этого процесса исчезающе мал, т.к. вещество для грав. волн прозрачно в ещё большей степени чем для нейтрино, если я ничего не путаю.
    • TzelTavr > Timofey | 15.02.2016 | 02:27
      Сила тяготения - самая слабая из известных Сил, её "прямое" воздействие на реальные атомы и молекулы физических объекты исчезающе мало - вот даже и детекторы гравиволн удалость построить с большим трудом.
      Однако приливные силы, возникающие при вращении крупных спутников вокруг больших планет очень велики - они могут и разрушить иной спутник, и силами трения при его растяжении-сжатии разогреть ядро до жидкого состояния и поддерживать в таком состоянии со всеми вытекающими - вулканизмом, тектоникой и проч.
  • PavelS  | 15.02.2016 | 01:07
    Может кому будет интересна аналогия. Подумал вот о какой задаче: если погасить свет, то он бродит по комнате ещё некоторое время, но с каждым отражением несколько затухает. По этой причине показатель экспоненты, описывающей процесс затухания, имеет порядок размеров комнаты, делённых на скорость света. Любопытно, что тот же самый порядок имеет темп затухания процессов, связанных с неидеальностью черной дыры - угасание падающих на ЧД предметов, угасание послезвона и т.д.и т.п. Другими словами, всякий ringdown будет звенеть вечно - но лишь в теории, на практике он погаснет так же быстро, как свет в комнате, если погасить источник света. По этой причине математически горизонт событий не может сформироваться ни за какое конечное время, а будучи сформированным - остаётся совершенно недостижимым, физически же это никого не волнует.
  • Timofey  | 15.02.2016 | 01:14
    И еще к вопросу прохождения ГВ через вещество.
    При прохождении волны через нейтронную звезду сжатие может "катализировать" коллапс НЗ в ЧД еще до достижения предела Оппенгеймера-Волкова. Т.е. слияние черных дыр может сопровождаться серией взрывов НЗ?
    • PavelS > Timofey | 15.02.2016 | 01:19
      Может. Но световой отблеск от крылышек бабочки будет сопоставимым по значимости вкладом.
  • PavelS  | 15.02.2016 | 03:31
    Если Игорь ещё читает тутошние камменты, нельзя ли пару слов про вопрос расстояния от внешнего наблюдателя до горизонта событий с точки зрения внешнего наблюдателя? С одной стороны, свет будет идти бесконечно долго, что позволяет сделать вывод о бесконечно далёком горизонте. С другой - тут не раз выше писали, что интеграл, по которому предполагается вычислить расстояние, и указанный в википедии, получается конечным. Боюсь, своими силами мы парадокс не осилим.
    • Игорь Иванов > PavelS | 15.02.2016 | 04:03
      Интеграл там — это расстояние при одинаковых временах, а вовсе не время падения по часам внешнего наблюдателя. Оно действительно получается расходящимся, но эта сингулярность по часам удаленного наблюдателя не означает какой-то локальной сингулярности на самом горизонте. Локально там все гладко, и собственное время падения до горизонта, измеренное по часам падающего тела, конечное.

      Насчет замедления времени, основной всплеск излучения приходится, когда две ЧД сливаются, т.е. конфигурация поля — это почти одна ЧД, но сильно деформированная. Излучение формируется в области, которая еще заметно, раза в полтора-два радиусов Шварцшильда, отстоит от центра будущей ЧД. Поэтому замедление времени для этого формирующегося излучения очень умеренное. Подробностей расчетов слияния я не знаю, но наверняка ringdown тоже идет из области, отстоящие от горизонта на десяток процентов Rs или около того, так что там замедление существенно, но оно принципиально динамику не меняет.
      • PavelS > Игорь Иванов | 15.02.2016 | 08:04
        Но мы-то живём во вселенной "внешнего наблюдателя"! Почему-то многочисленные рассуждения, как это всё выглядит с точки зрения падающего на ЧД, мне представляются ничем иным, как мат моделями ада и рая с точки зрения покойника - вроде и уравнения есть, и логика как-то подведена, но для нас они лишены всякой проверяемости.
      • anothereugene-2 > Игорь Иванов | 15.02.2016 | 11:15
        Гладко-то гладко, но области там гладко сшиваются в бесконечном внешнем времени. Так что, после идеи Хокинга про испарение ЧД, которая, кажется, уже общепринята, сложно говорить про "собственное время падения на горизонт". Если по часам внешнего наблюдателя внутренний падает на горизонт бесконечное время, а сам горизонт при этом живёт конечное время, значит, никакой внутренний наблюдатель достигнуть горизонта не сможет, он испарится вместе с дырой до достижения горизонта. Так что, ничто не может оказаться внутри горизонта событий ЧД, и "внутренность ЧД" не более, чем математическая абстракция.
        • niki > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 11:41
          Ой. Запутали окончательно.
          • Fangorn > niki | 15.02.2016 | 20:33
            Речь идет о том, что обычные модели ЧД не учитывают квантовых эффектов. Хокинг же предположил, что из-за квантовых эффектов ЧД должны излучать электромагнитные волны (с ОЧЕНЬ слабой интенсивностью) и постепенно терять массу, уменьшаясь в размере, вплоть до полного исчезновения.
            Если это верно - тогда неверно всё традиционно считаемое о судьбе падающего в ЧД наблюдателя. Он будет раздавлен до того, как упадет под горизонт (ведь его падение занимает бесконечное время по внешним часам, а "испарение" ЧД - конечное).
            Проверить, однако, сложно. "Испарение" по Хокингу занимает время, большее возраста Вселенной. Излучение ЧД должно быть столь слабо, что измерить его пока нереально. А теория неоднозначна: например, современная квантовая теория поля и ОТО не до конца согласуются друг с другом. В обычных условиях эти нестыковки не проявляются: квантовые явления обычно наблюдаются для малых размеров и масс, а нелинейная гравитация - для очень больших. Но как раз гипотеза Хокинга пытается исходить из них одновременно...
            • anothereugene-2 > Fangorn | 15.02.2016 | 20:44
              Разве речь идёт только про электромагнитные волны?
              • Fangorn > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 22:42
                Строго говоря - нет. Однако для крупных ЧД электромагнитное излучение должно превышать все прочие.
                https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%A5%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0
                • anothereugene-2 > Fangorn | 16.02.2016 | 11:25
                  Там написано, что тепловой спектр для безмассовых частиц.

                  Как быть с квантовыми числами? Если виртуальная частица падает в дыру и там аннигилирует с реальной, ранее туда падавшей, то, значит, вылететь должна равная реальная частица? То есть, это эквивалентно тому, что все упавшие в дыру частицы, рассеявшись в плазме и не долетев до горизонта, вылетают из дыры когда-нибудь обратно? Есть, конечно, теорема об отсутствии волос, но непонятно, эти волосы отсутствуют точно или почти точно?

                  Это, явно, не вопрос квантовой гравитации, а вопрос применимости КТП в сильном классическом гравитационном поле.
                  • PavelS > anothereugene-2 | 17.02.2016 | 00:40
                    Подавляющее большинство квантовых чисел не сохраняется вечно. Это как странность, вроде-бы пытается сохраняться, но в любой момент может нарушиться. В условиях ЧД числа навроде барионного заряда и т.д. сохраняться не обязаны.
            • niki > Fangorn | 15.02.2016 | 21:21
              Излучение Хокинга образуется у горизонта. А откуда оно возьмется у падающего наблюдателя? Он ведь не проходит ни через какую границу.
              • Fangorn > niki | 15.02.2016 | 22:44
                Но это излучение приведет к уменьшению самой ЧД вплоть до микроскопических размеров. Если я правильно понимаю, наблюдатель при этом должен быть сплющен или разорван приливными силами.
                • niki > Fangorn | 15.02.2016 | 22:49
                  Про большие дыры пишут, что падающий наблюдатель ничего не заметит. Приливных сил тоже.
                  Впрочем это не по делу.
                  Откуда берется излучение если для падающего нет никакой выделенной границы? Где его источник?
                  • Fangorn > niki | 15.02.2016 | 22:57
                    Если я правильно понимаю - Хокинг пытается обойти проблему "выделенной границы" за счет квантового принципа неопределенности координаты. Будет ли такое сочетание квантовой теории с ОТО допустимым - неясно, четкой квантовой теории гравитации пока что не создано.
                  • ele > niki | 19.02.2016 | 13:43
                    Леонард Сасскинд писал, что для падающего наблюдателя и не будет никакого излучения. Внешний наблюдатель увидит, как падающий затормозится у горизонта, поджарится излучением Хокинга и развеется по всей Вселенной. А сам падающий никакого излучения не увидит (потому что для него не будет горизонта) и живой-здоровый счастливо пересечет горизонт (если дыра достаточно велика).
                    Сасскинд пишет, что парадокса нет, потому что этим двум наблюдателям уже никогда не суждено встретиться или как-то обменяться информацией, чтобы выявить противоречие. Мировые линии у них разошлись насовсем, и ни у одного не будет повода усомниться в истинности своих наблюдений. Как-то так.
                    • anothereugene-2 > ele | 19.02.2016 | 14:28
                      А наблюдатель при этом не увидит, что его левая рука отгорела?
                      • ele > anothereugene-2 | 19.02.2016 | 15:44
                        Падающий наблюдатель? Не увидит. В его системе отсчета нет ни горизонта событий, ни излучения Хокинга, поэтому рука на месте.
                        • anothereugene-2 > ele | 19.02.2016 | 17:58
                          А внешний наблюдатель увидит, как рука сгорела? Кожа обугливалась, мясо кипело...
                          • ele > anothereugene-2 | 19.02.2016 | 18:56
                            Да. И какой бы опыт он потом ни поставил, все время будет выходить, что именно это и произошло.
                            • anothereugene-2 > ele | 19.02.2016 | 20:22
                              Это как-то связано с мультиверсом?
                              • ele > anothereugene-2 | 19.02.2016 | 22:37
                                Не знаю, Сасскинд про это ничего не писал. Он сравнивал с квантово-волновым дуализмом, когда с виду противоречивые утверждения дополняют друг друга.

                                А мне кажется, это как два наблюдателя в инерциальных системах отсчета, движущихся друг относительно друга с околосветовой скоростью. Каждый видит, что у другого замедляется время, но невозможно сказать, у кого время замедляется "на самом деле". И если ни один из них не покинет свою ИСО, то их мировые линии больше никогда не пересекутся и они не смогут сравнить, у кого же прошло меньше времени и кто был прав. Так они и останутся каждый при своем мнении.

                                PS Книжка называется "Битва при черной дыре". Там все эти построения с черной дырой подробно раскрываются, даже с привлечением теории струн.
                              • ele > anothereugene-2 | 19.02.2016 | 23:47
                                Ниже написала, что, наверно, есть аналогия с многомировой интерпретацией квантовой механики. Есть ли прямая связь - не знаю.
                    • niki > ele | 19.02.2016 | 18:02
                      По моему это уже мистика пошла.
                      Скорее уравнения таки не работают.
                      • ele > niki | 19.02.2016 | 19:18
                        Ну, по чем купила, по том продаю :)
                        Мне нравится эта гипотеза, все последовательно.
                        • niki > ele | 19.02.2016 | 22:29
                          То есть наблюдатель, а с ним видимо и мир, расщепляется на 2?
                          И так при каждой пылинке падающей на черную дыру.
                          • ele > niki | 19.02.2016 | 23:14
                            Ну как... Тут anothereugene-2 выше спрашивал про мультиверс, если это про многомировую интерпретацию квантовой механики...
                            Считаем ли мы, что кот в каждом эксперименте раздваивается на живого и мертвого, а следом за ним раздваивается и Шредингер на увидевшего живого кота и увидевшего мертвого? Если да, то и тут наблюдатель раздваивается. А если кота мы считаем в единственном числе, то и тут падающий наблюдатель остается один. А вот выживет он или поджарится зависит от того, вы это или кто-то другой.
                            (Это мое понимание прочитанного).
                            • niki > ele | 19.02.2016 | 23:24
                              То есть сам всегда выживаешь, а поджаривается другой.
                              Какая шикарная теория.
                              • ele > niki | 19.02.2016 | 23:33
                                Ага, капля оптимизма перед лицом сингулярности :)
                • PavelS > Fangorn | 16.02.2016 | 00:06
                  В СО падающего наблюдателя излучение Хокинга будет испытывать всё нарастающее голубое смещение, и это будет до того, как он подлетит к горизонту событий, т.е. весьма быстро. Наблюдатель в конце концов столкнётся со сверхжестким излучением, идущим ему навстречу. Его распылит, потом пройдут превращения, недоступные на БАК. От материи наблюдателя ничего не останется, его переработает в то же самое сырьё, из чего состоит сама ЧД. С точки зрения наблюдателя это будет почти что обычный удар об твёрдое тело на субсветовой скорости. По этой причине обсуждать нутро ЧД - довольно-таки бессмысленно, оно не зависит от того, что туда падает, ЧД переработает всё в "универсальную материю", что выплюнет в виде теплового излучения. Но СО наблюдателя мне не очень интересно обсуждать, т.к. это непроверяемо, по причине что чрезмерно долго.
                  • niki > PavelS | 16.02.2016 | 10:29
                    А меня наоборот вдруг заинтересовал падающий наблюдатель. Если он столкнется со сверхжестким излучением. Это излучение недостаточно жесткое чтобы испарить дыру до его подлета?
                    • PavelS > niki | 17.02.2016 | 00:44
                      Дыра испарится тоже, это факт. Вы хотите выведать вот что, насколько сильно повлияет состав падающего на ЧД вещества на состав вылетающего из ЧД излучения. Думаю, практически нинасколько - но обосновать не могу. Т.е. другими словами, ИМХО у черной дыры будет достаточно времени, чтобы "переварить" наблюдателя в свою субстанцию.
    • Fangorn > PavelS | 15.02.2016 | 06:44
      "свет будет идти бесконечно долго, что позволяет сделать вывод о бесконечно далёком горизонте"
      Не совсем. Время пролета света зависит как от расширения пространства, так и от замедления времени. В метрике Шварцшильда пространство расширяется в радиальном направлении в 1/sqrt(1-rs/r) раз, а время замедляется во столько же раз, что в совокупности дает замедление движения света в 1/(1-rs/r) раз (для внешнего наблюдателя, сравнительно с тем, что было бы в отсутствие поля).
      Интеграл от этой величины от удаленной точки до rs бесконечен, что и означает, что свет вечно будет идти до горизонта событий по часам внешнего наблюдателя (но не по часам падающего в дыру наблюдателя).
  • ovz  | 15.02.2016 | 07:12
    Допустим волна распространяется по оси X. По каким осям будет происходить сокращение/растяжение пространства? Какое из трех плеч,сориентированные по осям отреагируют на это сокращение?
    Излучаются ли волны в направлении, отртогональном плоскости вращения ЧД? Ведь вроде там статичная гравитационная картинка получается. Мы видим общий центр масс.
  • getial  | 15.02.2016 | 11:45
    Мне кажется, что в названии статьи допущена фактическая ошибка. Речь идёт не об "открытии", а о "детектировании". Все-таки гравитационные волны были предсказаны А.Эйнштейном в ОТО ещё в начале XX века, а в сентябре 2015 года они [волны] были непосредственно обнаружены(что нисколько не умаляет важность этого события для науки).
    • persicum > getial | 15.02.2016 | 12:41
      Это замечание в корне не верно. Именно открыли. Физики предсказывают много чего - преоны, сепульки, суперсимметричные партнеры, тахионы, монополи - в основном работают на мусорную корзину... И лишь малая часть необычных предсказаний находит подтверждение. Поэтому позитрон открыли, а не просто продетектировали, хотя Дирак его и предсказал. Другое дело, что предсказания органически сливаются с открытием и составляют его часть, историю.
      • niki > persicum | 17.02.2016 | 10:29
        Добавлю, что сама наука началась когда стали ставить осознанные эксперименты. В этом ее суть.
        А предсказания.. это так, красивый бантик.
        • Fangorn > niki | 17.02.2016 | 23:17
          Не сказал бы. Предсказания - это и есть выводы из науки. Любой эксперимент относится лишь к конкретному явлению в конкретной ситуации. А суть науки - в обобщении и способности делать из них выводы для других ситуаций. (Разумеется, без экспериментов правильные обобщения не получатся).
          • niki > Fangorn | 18.02.2016 | 10:53
            "Предсказания - это и есть выводы из науки. Любой эксперимент относится лишь к конкретному явлению в конкретной ситуации. А суть науки - в обобщении и способности делать из них выводы для других ситуаций. (Разумеется, без экспериментов правильные обобщения не получатся)."

            Увы, очень распространенное заблуждение. Дополним схоластику экспериментом и вот вам - наука.

            Наука это понимание, которое достигается при задании вопросов природе.
            Понимание - суть. А обобщение.. хорошо если удалось что-то обобщить. А не удалось, ну значит у нас конкретное понимание по данному вопросу.
  • AlexErm  | 15.02.2016 | 13:33
    Отличная, исчерпывающая статья!

    Но у меня при ее прочтении возникли, уж не обессудьте, несколько вопросов:

    1. В статье указано "При удалении от источника амплитуда колебания падает обратно пропорционально расстоянию". Мощность же волны, пропорциональная квадрату амплитуды, падает уже обратно пропорционально квадрату расстояния. Смещая детектор, волна передает ему часть своей энергии, совершает работу, то есть при описании процесса логичней пользоваться мощностью волны, а не амплитудой. Недаром мы пользуемся именно показателями мощности электромагнитных волн, а не "амплитудными значениями вектора напряженности электрического поля в них". Тогда способность волн вызывать вынужденные колебания детектора тоже должна убывать обратно пропорционально квадрату расстояния, что возвращает нас к сомнениям относительно способности некоей "вальсирующей" пары ЧД, расположенной на расстоянии в 1,3 млрд.св.лет, вызывать какие-либо значимые эффекты на Земле.
    Как исследователи "отгородились" от гравитационных волн, испускаемых пусть менее массивными, но зато гораздо более близкими объектами? Если принять, что мощность гравитационной волны прямо пропорциональна "осциллирующей" массе и обратно пропорциональна все-таки квадрату расстояния, а не первой его степени, то эффект, создаваемый "вальсирующими" массами в 36 и 29 солнечных (всего 65) с расстояния в 1,3 млрд.св.лет, должен быть эквивалентен эффекту, создаваемому "парой объектов" массой 1 килограмм с расстояния "всего" в 1 миллион километров, или эффекту, создаваемому "парой объектов" массой в 2 МИЛЛИГРАММА!!! с расстояния в 1500 километров!

    2. Удалено.

    3. Исследователи утверждают, что аппаратура обсерваторий способна зафиксировать изменения пространства в 10^-21. Какова эта величина? Эта величина на плече установки в 4000 метров должна давать смещение маятника-детектора на 4*10^-16 метра. Это меньше размера атомного ЯДРА, не говоря уж о размере всего атома, который оценивается в 10^-10 метра. Никто в настоящее время не может ответить на вопрос, в каким месте атома происходит отражение света. На поверхности внешней электронной орбитали? На какой-то глубине от нее? А может, фотон проникает на "всю глубину" атома и "возвращается" оттуда? А может, он огибает атом по какой-то из электронных орбиталей? Как можно говорить о точности в 10^-16 метра, когда отражающая лазерный луч поверхность имеет неровности, на многие порядки превышающие эту величину? Шероховатость лучших зеркал для астрономических телескопов составляет порядка 10^-7 метра. Для LIGO изготовили более гладкое зеркало? На сколько?
    Микроскопическое поперечное смещение зеркала маятника-детектора на величину порядка 10^-10 метра (на величину атома) вызовет "смещение" "отражающей поверхности" на такую же величину, хотя это само по себе и не важно, учитывая длину волны и "огромный" диаметр лазерного луча, который должен одновременно падать на "миллиарды" атомов и "миллиарды" промежутков между ними и отражаться от них. Не зря атомы с их размерами в 10^-10 метра "рассматривают" в атомные силовые микроскопы, а не оптическими приборами. Как могли смещение в миллион раз меньшее "доверить" обнаружить лазерному лучу?
    Каким образом исследователи исключили поперечное смещение зеркал маятника-детектора? Их можно уменьшить с помощью очень длинных подвесов, но никак не исключить полностью. К примеру, гравитационное притяжение исследователя массой 90 кг с расстояния 1 метр при длине подвесов маятников-детекторов 1 метр даст поперечное смещение 6*10^-10 метра, то есть на несколько единиц (а то и десятков) атомных радиусов. Как это может повлиять на отраженный луч?

    4. И последний вопрос. Какова вероятность обнаружения за 76 суток, прошедших после запуска обновленной установки "во второй половине 2015 года" до 14 сентября, такого явления, как слияние двух ЧД, продолжавшегося 130 миллисекунд, да еще так, чтобы плоскость, в которой "вальсировали" объекты, проходила через Землю или была близка к ней? Изменения гравитации "вальсирующих" объектов максимальны именно в плоскости их вращения и равны нулю перпендикулярно ей. Крайне везучие экспериментаторы получаются. Хотя, может быть, им действительно повезло. Потому этот вопрос я поставил последним.

    Могут "ученые мужи" развеять мои сомнения и ответить на вопросы?
    Только очень прошу, не надо писать про "тысячи ученых, десятки тысяч студентов из десятков стран, участвовавших в эксперименте", которые неимоверно (и я нисколько не отрицаю это) умней меня и которые неоднократно проверили все возможные сомнения и успешно отклонили их. Проверили? Отклонили? Значит, ответы уже готовы.
    Еще прошу не писать, что "только такие массивные объекты, как ЧД" могут генерировать гравитационные волны, а "малые" не могут. Нет в науке такого понятия "могут - не могут" при сравнении объектов (или расстояний). Может быть, что "способность объектов генерировать гравитационные волны обратно пропорциональна какой-то большой степени их массы", тогда поверю, но только если кто-то ДОКАЖЕТ именно такую зависимость.

    С уважением,
    Александр.
    • anothereugene-2 > AlexErm | 15.02.2016 | 14:11
      1. Не знаю точное выражение для мощности излучаемой волны но, очевидно, оно также должно зависеть от отношения расстояния между массами к их радиусам Шварцшильда. Радиус Шварцшильда пропорционален массе шарика. Вы, просто, не сможете сблизить два килограмма из обычных материалов на нужное расстояние, чтобы их движение излучило гравитационную волну заметной даже с небольшого расстояния мощности.

      2. Отражение электромагнитной волны происходит не отдельным атомом, а всей совокупностью атомов на поверхности зеркала на глубину порядка скин-слоя сразу. Так что, это расстояние некоторое "среднее". Кроме того, измеряется не абсолютное расстояние, а относительное изменение этого расстояния, кроме того, в некоторой полосе частот, не включающей слишком низкие или высокие частоты. Благодаря свойствам подвеса энергетический спектр поперечного смещения зеркал лежит вне измеряемой полосы частот. Технически задача измерить такое относительное изменение расстояния, конечно, крайне сложна, поэтому, так долго её и решали. Как она решена технически, можете подробно прочитать в отчётах.

      4. Где-то читал, что оценивают получение примерно 10 интересных событий в год.

      5. Никто вам ничего доказывать не обязан. Вы не пуп Земли, а лишь один из 7 миллиардов её жителей. Читайте литературу, думайте сами в меру своих способностей. То, что вам что-то непонятно, означает лишь, что это непонятно вам.
      • persicum > anothereugene-2 | 15.02.2016 | 14:54
        Ну зачем так сразу с 5ым пунктом? Вопросы интересные и многие себе задают похожие.
        • anothereugene-2 > persicum | 15.02.2016 | 15:25
          >> тогда поверю, но только если кто-то ДОКАЖЕТ именно такую зависимость
    • ovz > AlexErm | 15.02.2016 | 14:23
      ...Смещая детектор, волна передает ему часть своей энергии, совершает работу...
      Насколько я понял, гравитационная волна с веществом не взаимодействует, ничего не раскачивает и работу не совершает. Меняется сама метрика пространства. Т.е. все объекты остаются на месте, но расстояние между ними становится то короче, то длиннее. Потом все успокаевается на прежнем уровне. Система продолжает находится в прежнем состоянии с прежней энергией.
      Энергия волны прямо пропорциональна площади сферы, по которой она распределена в текущий момент. В свою очередь площадь сферы зависит от квадрата радиуса. Отсюда квадратичная зависимость.
      • anothereugene-2 > ovz | 15.02.2016 | 18:12
        Гравитационная волна может совершать работу. Она вызывает напряжения в веществе, если эти напряжения вызовут перемещение вещества - будет совершена работа.
        • ovz > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 11:37
          Откуда вы взяли, что вызывают? Этот факт приводится в каких либо научных источниках?
          • anothereugene-2 > ovz | 16.02.2016 | 12:10
            Это элементарная школьная физика, которая тут применима. Если возникли напряжения - то тела могут начать двигаться под действием этих напряжений. Сила на перемещение есть работа.

            На самом деле, удивительнее, как в данном эксперименте получают информацию о гравитационной волне без того, что гравитационная волна передаёт экспериментальной установке энергию?
            • radion > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 17:37
              Энергия, видимо, передаётся возникшим переменным давлением света на зеркала - они начинают качаться.
            • ovz > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 23:44
              "...Это элементарная школьная физика, которая тут применима...."
              Увы, рассматриваемый раздел далеко выходит за рамки школьной физики.
          • anothereugene-2 > ovz | 16.02.2016 | 13:50
            Напряжения, разумеется, возникают потому, что равновесное состояние тела короче, чем расстояние между его крайними точками в волне.
    • persicum > AlexErm | 15.02.2016 | 14:34
      Очень краткий и поверхностный, но оперативный ответ:

      1. Нужны не просто массы, а огромные скорости и ускорения. Вы 1 кг вещества до скорости света не разгоните и в черную дыру не сожмете... Хотя грав волны от атомных бомб обсуждаются, но думаю и тут очень слабы

      2. Удалено

      3. Искали не абы какие колебания, а строго по шаблону слияния двух компактных тел плотности нейтронных звезд или черных дыр. Это обстоятельство устраняет практически все шумы.

      4. Детектор, достигнув нужной чувствительности, будет детектировать событие каждый месяц, и уже продетектировал на самом деле четыре, а не одно. Это будет скоро рутинный массив данных, как про экзопланеты. Прежде чем дадут нобеля, соберут достаточную статистику. Миллиарды звезд в миллиардах галактик. Взрывы сверх новых - сотни в год, например. Включили и сразу получили сигнал, как Попов включил грозоотметчик и получил.
    • PavelS > AlexErm | 16.02.2016 | 00:18
      1) надо обеспечить не только массы, но и ускорения. Т.к. излучает быстропеременное грав. поле, а не абы-что. Обычной материи такие ускорения сообщить нереально, всё развалится.
      3) лазер отражается ото всех атомов поверхности одновременно, потом сигнал интерферирует. Так что берётся среднее по поверхности, что уже точнее размера атома
      • AlexErm > PavelS | 16.02.2016 | 09:45
        1) Ускоренным будет являться движение любых масс при их вращении вокруг общего центра. Какова зависимость мощности излучаемых гравитационных волн (пропорциональна какой степени) от масс объектов и их ускорения (скорости вращения)? "Нереально" - это ненаучное понятие. Возьмите за аналогию формулу гравитационного взаимодействия. Кто-то тоже скажет, что притягивать может только огромная масса типа Земли. Ан нет, оказывается своим притяжением обладает и микроскопическая пылинка, пролетающая рядом. Да еще оказывается, что ее притяжение сильней, нежели притяжение пары ЧД с расстояния в 1,3 млрд.св.лет. Возьмите за привычку мыслить формулами, которые отражают величину зависимости, а не пространные понятия "могут-не могут", "нереально" и т.п.
        2) лазерный луч - это пучок когерентных фотонов. С чего бы это им отражаться одновременно? И пусть они отражаются от зеркал 10000 раз (5000 на каждое из двух зеркал), это лишь приведет к тому, что сдвиг фаз отдельных фотонов пучка будет соответствовать кривой нормального распределения. Какие-то фотоны за счет усреднения "вернутся" к средней фазе, но какие-то отклонятся еще больше.

        Кроме того, при отражении фотона от атома, первый передает второму часть своей энергии. Пусть малую, но передает. Каков порядок амплитуды колебаний такого атома, "отразившего" фотон? Пусть мощность луча и мала, всего 20 W, но и диаметр его тоже очень мал, а между зеркалами, судя по схеме установки, "циркулирует" вообще 100 kW. Серьезная величина, я бы сказал.
        • persicum > AlexErm | 16.02.2016 | 11:52
          Посмотрел формулу Эйнштейна для мощности гравитационных волн. Если упрощенно для ротатора из двух равных масс и без всяких тензоров, то

          W = g^4 * [m/(cr)]^5, где букофки это мощность, гравитационная постоянная, масса, скорость света, расстояние между шарами. Получается пятая степень от массы и минус пятая от расстояния между шарами ротора. Скорость света в пятой степени тоже чрезвычайно уменьшает эффект по абсолютной величине.
          • anothereugene-2 > persicum | 16.02.2016 | 12:34
            То есть, W=1/g*(c/2)^5*(Rs/r)^5, где Rs - это радиус Шварцшильда. Тут пятая степень c в числителе, она и помогает излучать огромную мощность при сближении ЧД на расстояния, сравнимые с их радиусами Шварцшильда.
            • persicum > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 17:06
              О! Замечательный результат, в относительных единицах показывающий, зачем нужны черные дыры и нейтронные звезды.
              • anothereugene-2 > persicum | 22.02.2016 | 11:53
                Результат, конечно, замечательный, но кое-что в нём сомнительное. Из него следует, что мощность излучаемой гравитационной волны в момент слияния двух чёрных дыр никак не зависит от размеров этих чёрных дыр.
                • Валя Гриневич > anothereugene-2 | 22.02.2016 | 16:30
                  Здесь нам уже кто-то объяснял, что гравитационную волну излучают не ч.дыры, а пространство между ними. Пространство это начинается на горизонте событий первой ч.д. и заканчивается на горизонте событий второй ч.д. Значит, параметры этого пространства не зависят от того, что там, за горизонтами событий, в том числе от размеров ч.д.
                • Fangorn > anothereugene-2 | 22.02.2016 | 20:00
                  Совершенно верно.
                  Мощность эта оказалась фундаментальной константой (примерно 10^50 Вт).
                  А вот энергия ГВ пропорциональна времени их излучения. А т.к. в момент слияния ЧД их скорость близка к с, то это время пропорционально размерам ЧД, т.е. их массам. (Оно по порядку величины равно Rs/с).
                  • anothereugene-2 > Fangorn | 22.02.2016 | 20:24
                    Да, тонкость тут в том, что плотность потока энергии в гравитационной волне пропорциональна квадрату производных метрики по времени. Соответственно, более высокочастотная волна той же мощности слабее искажает пространственную метрику, и её можно зафиксировать тем же детектором лишь на пропорционально меньшем расстоянии.
          • AlexErm > persicum | 16.02.2016 | 13:15
            В этой формуле присутствует расстояние только между "вальсирующими" массами. А какова зависимость от расстояния до точки наблюдения?
            Формула показывает, что все, даже малые "роторы" излучают грав.волны, пусть и крайне слабые, но не позволяет в таком виде сравнить объекты, находящиеся на разном расстоянии до точки наблюдения.
            Обсерватории зафиксировали смещение детектора 10^-19. Из формулы гравитационного взаимодействия и задачи статики тела на подвесе не трудно выразить, какая масса и на каком расстоянии способна вызвать ТАКОЕ ЖЕ смещение маятника. При длине подвеса маятника 1 метр получается 1,5*10^-8 кг с расстояния 1 метр или 90 кг с расстояния 78,2 км. На расстоянии в 1500 км (между обсерваториями) такое же отклонение детектора должна вызвать масса в 33 тонны. В своем предыдущем комментарии я сравнивал воздействие различных гравитирующих масс на различных расстояниях. Теперь оценил массы и расстояния с точки зрения величины смещения маятника, которые они могли вызвать, исходя из их гравитационного взаимодействия. Как видите, в пределах Соединенных Штатов было огромное количество объектов, которые могли вызвать отклонения маятника, сравнимые с зафиксированными.
            Вы парируете, что статичные массы не смогут вызвать колебания маятника и будете правы. Давайте оценим массу вращающейся "гантели" с радиусом 0,1м в зависимости от расстояния до датчика с точки зрения заданного отклонения маятника. Думаю, будет не трудно самим вывести формулы. Я же приведу несколько рассчитанных пар "расстояние до центра вращения-масса":
            1 м - 0,32 миллиграмм
            10 м - 3,27 грамм
            20 м - 52,29 грамм
            50 м - 2,04 килограмм
            100 м - 32,68 килограмм
            200 м - 522,94 килограмм
            500 м - 20,43 тонн
            Тоже весьма "удобоваримые" значения получаются.
            • anothereugene-2 > AlexErm | 16.02.2016 | 13:33
              > А какова зависимость от расстояния до точки наблюдения?

              Зависимость плотности энергии от расстояния классическая для всех волн, разумеется - закон обратных квадратов. Это чистая геометрия.
            • persicum > AlexErm | 16.02.2016 | 14:55
              То есть вы хотите сказать, что переменное гравитационное поле близких квадруполей (не волны) могут зашумлять сигнал детектора? Ничего про это не слышал, но как известно, сигнал отыскивали по астрофизическому шаблону слияния астрономических плотных тел. Какова вероятность включенной бензопилы его повторить?
              • AlexErm > persicum | 16.02.2016 | 15:13
                А какова вероятность зафиксировать вальс, сближение и слияние двух ЧД практически сразу после запуска обновленной установки, если сам процесс длится всего 130 миллисекунд? Да еще не забывайте, что плоскость вращения этих двух ЧД должна чудесным образом проходить вблизи Земли.
                Шаблон....Вы имеете в виду сигнал из 8 (восьми!!!) пиков с нарастающей частотой и амплитудой?
                Частота нарастала от 35 до 250Hz с максимумом амплитуды на частоте 150Hz. Известно, что мощность, необходимая для возбуждения вынужденных колебаний с частотой, сильно отличающейся от резонансной, пропорциональна квадрату частоты. Почему тогда с таким ростом частоты амплитуда увеличивалась? Что смогло остановить маятник после окончания сигнала практически за 10 миллисекунд? Чтобы остановить колебания тоже необходима мощность. И чем короче период, за который остановка происходит, тем большая мощность требуется.
                Допустим, сигнал был, вызвал колебания маятника. Что остановило маятник? Внутренние демпферы??? Опять же вопрос....
            • radion > AlexErm | 16.02.2016 | 19:57
              Частота маятника на метровом подвесе меньше герца. Частота помехи в сотни герц будет подавлена им как фильтром.
              И гравиволны маятник не отклоняют, они меняют оптическую длину в плече интерферометра. Так что колебания зеркала относительно ближнего окружения можно подавлять.
              • nicolaus > radion | 17.02.2016 | 08:52
                «И гравиволны маятник не отклоняют, они меняют оптическую длину в плече интерферометра.»

                Прошу ответить на вопрос: за счет чего меняется оптическая длина плеча интерферометра?
                Возможные варианты:
                - за счет расширения пространства между зеркалами вместе с землей. В зависимости от того, на какую часть волны попадает плечо интерферометра, наблюдается или красное или синее смещение.
                - за счет расширения пространства между зеркалами. При этом земля сопротивляется такому расширению за счет электромагнитного взаимодействия (По принципу: связанные электромагнитным взаимодействием системы космологическому расширению не подвержены. Причем гравитация и электромагнитное взаимодействие зеркала не тормозят, как не тормозят и удаленные галактики при космологическом расширении. Поэтому они могут удаляться или приближаться вместе с пространством.)
                - другое объяснение.
                • PavelS > nicolaus | 17.02.2016 | 11:51
                  Земля ИМХО попробует сопротивляться расширению пространства, вызванному волной, но попробует безуспешно. Т.е. с точки зрения земли, при прохождении волны в ней внезапно появятся деформации (то же самое количество атомов грунта будет занимать изменившуюся меру длины). Но не успеют деформации релаксировать, как у волны уже сменится период. Т.е. космологическое расширение долгое, а тут всё очень быстро. Тем более что зеркала подвешены на нитях, а не жестко на земле - попытка земли релаксировать в состояние прежней длины будет слишком долго просачиваться на поверхность зеркал. Так что землю в данном случае не надо считать "связанной электромагнитными силами" системой, а зеркала можно считать вовсе покоящимися, т.е. инерционными. Лучше считай, что все объекты тут покоятся и движутся по инерции, будучи вообще не связаны между собой механически.

                  зы: я думаю что релаксируют в размерах только объекты, время прохождения звука в которых много меньше, чем время прохождения грав.волны. Т.е. бильярдный шар - связная система, а песок на пляже - нет.
                  • nicolaus > PavelS | 17.02.2016 | 12:35
                    Я считаю, что процессы расширения пространства при космологическом расширении и при расширении в участке гравитационной волны те же самые, поэтому и привел аналогию.
                    При этом известно, что Земля при космологическом расширении пространства не увеличивается. Хотя, на релаксацию достаточно времени – миллиарды лет. Поэтому и здесь, я думаю, что земля не будет расширяться, хотя небольшое напряжение в ней возникнуть может.
                    Я думаю, что релаксация здесь не причем. Просто размеры атома гравитационные волны не изменяют.
                    • nicolaus > nicolaus | 17.02.2016 | 12:56
                      Хотя, может быть, Вы правы. При космологическом расширении Земля успевает сжаться до плотной упаковки атомов. Поэтому, при гравитационных волнах может быть кратковременный всплеск расширения - сжатия Земли. Хотя не совсем уверен. Гравитационный всплеск относительно медленный, а межатомные силы, действующие по всему объему вещества, вполне обеспечат релаксацию.
                      • anothereugene-2 > nicolaus | 17.02.2016 | 15:53
                        Чтобы обеспечилась релаксация, Земля должна сжаться или растянуться как целое. Для этого звуковая волна должна пробежать несколько раз через весь шарик. Это требует большого времени. Межатомные силы должны только лишь быстро приводить вещество в стабильное состояние сжатия/растяжения с соответствующими макроскопическими напряжениями.
                        • PavelS > anothereugene-2 | 17.02.2016 | 23:52
                          Именно так. По этой причине релаксируют только очень маленькие объекты, размер которых в тысячи раз меньше длины грав.волны, учитывая что скорость звука тоже заметно меньше скорости грав.волны. У нас же волна на частотах порядка 100герц, звук в металлах за это время проходит около 50метров, в воздухе только 5 метров. Т.е. автомобиль релаксирует и примет ненапряженную форму, т.е. напряжения в металле перейдут в механические колебания и далее в тепло, а вот что-то заметно бОльшего размера - нет. Башня Халифа, высота которой 800м, при прохождении волны будет растягиваться и сжиматься как почти что жидкий студень.
                    • radion > nicolaus | 17.02.2016 | 16:22
                      "Большой разрыв". При достаточно быстром расширении разорвёт и атомы. Линейку вселенских размеров космологическое расширение разорвёт на куски.
            • PavelS > AlexErm | 17.02.2016 | 00:11
              Другими словами, либо столкнулись 2 черные дыры, либо... около каждого из двух детекторов на расстоянии полкилометра были гантели размером в 20см (радиус 0.1м). и массой по 20 тонн, т.е. имеющие тысячекратную плотность воды. Эти гантели быстро и строго синхронно раскручивались и столь же быстро и синхронно тормозились, так чтобы всплеск не был бы слишком долгим. Ну что же, хорошая попытка всё объяснить. Действительно, в США на каждом шагу по такой гантелине, у меня дома под кроватью - две, я ими качаюсь, вот видно одну совершенно случайно раскрутили у одного детектора, вторую - у другого. :)
        • anothereugene-2 > AlexErm | 16.02.2016 | 12:15
          2) лазерный луч - это пучок когерентных фотонов. С чего бы это им отражаться одновременно?

          Одновременно и одновременно от всех атомов сразу. Потому что так устроен наш мир. Фотон - это не теннисный мячик, он обладает и волновыми свойствами. Почитайте Фейнмана, он очень популярно пишет.
          • AlexErm > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 13:20
            Удобно получается, как поглотиться, так фотон остается "наедине" с атомом, а как отражаться, так от "всех сразу". А может, он поглощается и переизлучается в атоме, находящемся в наружном слое, "скин-слое" так называемом???
            • anothereugene-2 > AlexErm | 16.02.2016 | 13:30
              И поглощаются в твёрдом теле большим количеством атомов сразу обычно. И одновременно и поглощается и переизлучается, если взглянуть с этой стороны - это и есть механизм отражения.

              Вам бы, конечно, хотелось, чтобы мир был строен удобно и просто. Тогда можно было бы не читать учебники. Но, мир несколько сложнее, чем вам хотелось бы, и учебники читать приходится.
              • AlexErm > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 13:47
                Сомнительный аргумент. Возьмем абсолютно гладкую зеркальную поверхность, на которую падает пучок когерентных фотонов. Но не просто поверхность а с некоторым уступом, так чтобы часть пучка падала на одну половину, а вторая - на другую. В таком случае тоже все фотоны будут отражаться одновременно? Можете поставить эксперимент и убедиться в обратном. Далее будем уменьшать высоту "уступа". С какой его величины фотоны начнут отражаться одновременно? Вполне вероятно, при достижении им размера одного атома. Но ведь зеркала имеют на многие порядки большие неровности! Значит, и фотоны от них будут отражаться неодновременно.
                Теперь сделаем не один уступ, а два. Здравый смысл подскажет, что все выше сказанное будет справедливо и в этом случае. Причин сомневаться в этом нет. Будем продолжать "делить уступы". С какого их количества, если при двух и четырех того не было, фотоны будут отражаться одновременно?
                Вот и получается, что от неровной поверхности фотоны не могут отражаться одновременно.
                • anothereugene-2 > AlexErm | 16.02.2016 | 13:56
                  > В таком случае тоже все фотоны будут отражаться одновременно?

                  Ага. С точки зрения фотона - одновременно. Тем более, что для фотона вообще неприменимо понятие собственного времени как к безмассовой частице. Оно применимо только к телу, которое отражает фотоны.

                  Вам следует ознакомиться с понятием интерференции. Интерферирует даже фотон, отражающийся от двух расположенных в разных углах комнаты различных зеркал сразу.

                  Ваш "здравый смысл" в этих вопросах не более, чем неграмотность.
                  • AlexErm > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 14:16
                    Положите полупрозрачное зеркало на выпуклую или вогнутую зеркальную поверхность с малым радиусом кривизны. Направьте на него когерентный луч света. Вы увидите "кольца ньютона", являющиеся внешним проявлением так любимой Вами интерференции. Сам факт интерференции и "колец ньютона" доказывает, что фотоны неодновременно отражаются от "неровной" вогнутой или выпуклой зеркальной поверхности. Пусть, с великой натяжкой, признаем, что на все неровности "упал" один фотон. В любом случае отразившиеся от разных точек фотоны будут обладать разной фазой. Один фотон не может обладать разными фазами. Значит, и фотоны будут уже разные, и будут интерферировать друг с другом. Кстати, по форме "колец ньютона" и проверяют качество шлифовки линз и зеркал.
                    • anothereugene-2 > AlexErm | 16.02.2016 | 14:22
                      Интерферирует всегда один фотон сам с собой. Ознакомьтесь с явлением интерференции.
                      • AlexErm > anothereugene-2 | 16.02.2016 | 14:48
                        Лазер излучает один фотон? Сами же понимаете, что это не так. Лазер излучает пучок когерентных фотонов. Да и интерференция отлично наблюдается даже между волнами от разных источников. Можете взять два источника электромагнитных волн с близкими частотами и наблюдать явление "биения" сигнала, что тоже является интерференцией. Уж два разных источника, согласитесь, не могут излучать один фотон.
                        • anothereugene-2 > AlexErm | 16.02.2016 | 15:07
                          Существуют источники одиночных фотонов. Одиночные фотоны интерферируют на двух щелях или зеркалах.

                          Да, в некотором смысле, два источника излучают один и тот же фотон. Но, конечно, возникновение классического мира из чисто квантового - это всё ещё до конца не разрешенная загадка.

                          Впрочем, с биениями ещё сложнее. Наблюдаемые биения - это результат нелинейного преобразования фотонов, в результате получаются фотоны с другими частотами.
                          • AlexErm > anothereugene-2 | 16.02.2016