重力波とは何ですか？

重力波の開口部（検出）の公式の日付は2016年2月11日であると考えられます。 これは、その後の記者会見で、ワシントンで開催され、コラボレーションLIGOの指導者たちは、それが研究者のチームは、この現象を修正するために、人類の歴史の中で初めて成功したことを発表しました。

偉大なアインシュタインの予言

重力波も前世紀の初め（1916年）で、存在するという事実は、アルバート・アインスタイン一般相対性理論（GR）の枠組みの中で定式化を提案しました。 一つは、実際のデータだけを最小限に抑えて、このような遠大な結論を出すことができた有名な物理学者の独創的な能力、驚嘆することができます。 他の多くの物理現象の中でも、最近、それは不可能になるまで、次の世紀に見出さ確認（など、重力場の方向に電磁放射の変化を時間の経過を遅く）はほとんど、体の波相互作用のこの種の存在を検出することを予測しました。

重力 - 錯覚？

一般的に、光の中 相対性理論の理論 はほとんど重力力。 これは結果である 時空連続の摂動または曲率の。 この仮説を説明する良い例は、布片を延伸してもよいです。 バルク物体の表面上に配置された重さで凹部が形成されています。 それは「魅了」されたとして、この異常に近い動きのある他の目的は、彼らの運動の軌道を変更します。 物体の重さ（長径および曲率深さ）が大きいほど、より大きな「吸引力」。 それは生地の上に移動すると、あなたは発散「波紋」の出現を見ることができます。

似た何かがワールド空間で起こっています。 どれでも急速に移動する固形物は、空間と時間の密度の変動の源です。 有意な振幅の重力波は、非常に大きな塊と体を形成し、または大きな加速度で駆動する場合。

物理仕様

時空のメトリックの変動は、重力場の変化として現れます。 この現象は、時空のさざ波と呼ばれています。 重力波は、それらを絞るとストレッチ、遭遇体とオブジェクトに影響を与えます。 歪み量は非常に小さい-元のサイズの10 ^-21のオーダー。 この現象の検出の全体の難易度は、研究者が適切な機器を使用して、これらの変化を測定し、記録する方法を学習しなければならなかったということです。 重力波の電力も極めて低い - 太陽系全体のために、それは数キロワットです。

重力波の伝播速度はわずかに導電性媒体の特性に依存します。 光源からの距離と振動振幅は徐々に低下するが、ゼロになることはありません。 周波数は、ヘルツの百数十の範囲にあります。 星間媒質における重力波の速度に近づく 光の速度。

状況証拠

初めて重力波の存在の理論的な確認は、アメリカの天文学者ジョセフ・テイラーとラッセル・ハルス1974年に彼のアシスタントを得ることができました。 望遠鏡を介して宇宙を研究するアレシボ（プエルトリコ）は、研究者が一定の角速度（まれなケース）で、質量の共通の中心の周りを回転する中性子星のバイナリシステムを表すパルサーPSR B1913 + 16を発見した観測します。 毎年治療期間は、3.75時間最初は70ミリ秒に減少しています。 この値は、重力波を生成するためのエネルギー消費量に、これらのシステムの回転速度の増加を予測するGTR方程式の結論と一致しています。 その後、類似の挙動をより重パルサーと白色矮星が発見されました。 電波天文学D・テイラーとR・フルス勉強重力場の新しい可能性の発見のためのノーベル物理学賞を1993年に受賞しました。

重力波を盗みます

検出重力波の最初の文は、1969年にメリーランド大学の科学者Dzhozefa Vebera（USA）から受け取りました。 この目的のために、彼は2キロの距離で区切られた独自のデザインの2つの重力のアンテナを、使用していました。 共振検出器は敏感圧電振動子を備えたアルミニウムの優れた振動絶縁型シリンダフィートのピースでした。 ウェーバーは、予想以上の100万倍以上であることが証明された容疑者は、固定変動の振幅。 アメリカの物理学者陽性結果の「成功」を繰り返すように同様の装置を使用して、他の研究者による試みはもたらしていません。 この分野での作業ウェーバーの数年後に支払不能に認識されてきたが、多くの専門家の研究のこの領域で呼び出すための「重力ブーム」の開発に弾みを与えました。 ちなみに、彼の死までDzhozef Veberは重力波を取るようにしてくださいました。

受信設備の改善

超高感度磁力 - 70年代の科学者にビルFeyrbank（米国）のSQUIDを用いて、液体ヘリウムで冷却された、重力波アンテナの設計を開発しました。 一度に既存の技術は、「金属」で実現し、製品の発明を、見ることが許されていません。

この原則によると、ぎょしゃ座lenyarskoy国立研究所（パドヴァ、イタリア）での重力検出されています。 アルミニウム - マグネシウムシリンダの基礎構造及び3メートルの長さ0.6メートル、直径が2.3トン受信部重量は、単離された中に懸濁され、周辺の絶対零真空チャンバに冷却しました。 固定用補助キログラム共振器とコンピュータに基づく測定システムを振れ検出。 装置10 ^-20の記載感度^。

干渉計

干渉計重力波検出器の機能の基礎は、マイケルソン干渉計で使用されるのと同じ原理を組み込みました。 レーザビーム源によって放出された、2つのストリームに分割されます。 多重反射と肩デバイスフローに旅行した後、再び一緒にされ、そして光線の進路外乱（例えば、重力波）場合、最終的な裁判官の干渉画像が影響を受けます。 このような機器は、多くの国で作成されます。

• GEO 600（ハノーバー、ドイツ）。 真空トンネルの長さは600メートル。
• 300メートルで肩とTAMA（日本）。
• VIRGO（ピサ、イタリア） - 3キロの長いトンネルで、2007年に立ち上げた共同フランコ - イタリアのプロジェクト、。
• LIGO（米国太平洋岸）は、2002年に重力波のための狩りをリード。

より詳細に検討する価値ラスト。

LIGO高度

このプロジェクトは、マサチューセッツ工科大学とカリフォルニア工科大学の科学者によって開始されました。 3000。キロメートル、で区切られた2つの観測含ま ルイジアナ 3つの同一の干渉計と、ワシントン（リビングストンとハンフォードの街を）。 垂直真空トンネルの長さが4000。メートルです。 これは、既存の類似した構造をこれまでに最大です。 2011年までは、重力波を検出するための多くの試みは、どんな結果が得られていません。 実質的なアップグレード（アドバンスドLIGO）が範囲300〜500 Hzで5倍以上の装置の感度を増加し、低周波領域（60ヘルツまで）切望10 ^-21ような値に達し、ほぼ1桁です^。 更新されたプロジェクトは、2015年9月に開始した、とコラボレーション以上の千人の従業員の努力が結果で報われました。

重力波が検出されました

2015年9月14日には7ミリ秒間隔でLIGO検出器を高度観測可能な宇宙の縞に行われた最大のイベントから私たちの惑星の重力波に降りてくる記録 - 太陽の質量よりも29と36倍の質量を持つ2つの大きなブラックホールの合併を。 前ジョージア1.3上で行われた裁判、中には、重力波放射秒のうちに、それは、物質の約3太陽質量を過ごしました。 35ヘルツ、250ヘルツで到達レベルの最大ピーク値で初期固定周波数重力波。

得られた結果を繰り返し注意深くデータの別の解釈を遮断、包括的検査と治療を行いました。 最後に、 2月11日にアインシュタインによって予測された現象の直接検出には昨年、それが国際社会に発表されました。

研究者のチタン作品示す事実： -彼は小さいオレンジ色を持っているどのくらいの原子の直径よりも、この値は何度でも小さいサイズの振動腕の振幅は10 ^-19メートルです。

将来性

この発見は、再びことを確認した一般相対性理論は、単に抽象式の集合、全体として重力波と重力の本質に全く新しい外観ではありません- 。

重力場の些細な摂動を検出することが可能な500万キロ程度の肩を持つ巨大な軌道干渉計の作成：さらなる研究では、科学者たちは、ELSAプロジェクトに高い期待を持っています。 この方向で作業の活性化は、プロセス、伝統的なバンドに困難または不可能である観測を宇宙の発展の基本的な段階について多くを伝えることが可能です。 間違いなく将来的に固定されているブラックホール、重力波、自然について多くの話はありません。

ビッグバン後の私たちの世界の最初の瞬間について話をすることができ遺物重力波の研究のために、より敏感宇宙機器が必要になります。 ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. このプロジェクトは、（ビッグバンオブザーバー）が存在するが、その実施、専門家の保証、それは30〜40年よりも早いことはできません。