Новости

03.10.2017 15:38
Рубрика: Общество

Эйнштейн был прав

Нобелевскую премию физике 2017 года присудили за открытие гравитационных волн

Нобелевскую премию по физике 2017 года присудили за открытие гравитационных волн. Лауреатами премии стали американские ученые Райнер Вайсс, Барри Бэриш и Кип Торн. Прямо скажем, когда в прошлом году было объявлено об открытии гравитационных волн, никто не сомневался, что эта работа будет удостоена Нобеля. Именно она лидировала в прогнозах практически всех экспертов. Но не сбылось. И в этом, зная непредсказуемость Нобелевского комитета, знаменитая компания Clarivate Analytics не включила гравитацию в число претендентов. И опять ошиблась.

 Фото:  TT News Agency/Jessica Gow via REUTERS По мнению ученых, сейчас началась новая эра в науке, гравитационно-волновая астрономия. Фото:  TT News Agency/Jessica Gow via REUTERS
По мнению ученых, сейчас началась новая эра в науке, гравитационно-волновая астрономия. Фото: TT News Agency/Jessica Gow via REUTERS

В истории этого открытия, как в капле воды, отражается сама суть настоящей науки. Это сейчас обнаружение гравитационных волн сравнивают с открытием частицы Бога, бозоном Хиггса, называют Священным Граалем космологии. А ведь они были предсказаны более 100 лет назад великим Эйнштейном. И тогда же за ними началась настоящая охота. Но проходили годы, сменялись поколения ученых, но гравитационные волны себя никак не проявляли. Расставленные экспериментаторами сети оставались пустыми. У физиков не раз опускались руки, закрадывалось сомнение, а не ошибся ли великий ученый? Может, никаких этих волн вообще нет?

Почему же появившиеся в формулах великого физика волны так долго не давались в руки экспериментаторам? Из школьного курса мы знаем про гравитацию только одно: все тела притягиваются по закону всемирного тяготения. Но так как мощность гравитационного излучения очень мала, то ловить их надо среди масс Вселенного масштаба. А вот как? Предлагались самые разные варианты. Решающей стала идея советских физиков Михаила Герценштейна и Владислава Пустовойта, выдвинутая еще в 60-е годы прошлого века. Они предложили создать антенну для ловли гравитационных волн, используя лазер интерферометр Майкельсона. Это в итоге и было реализовано в США.

Но успеха пришлось ждать почти 25 лет, так как прибору не хватало чувствительности. А она требовалась фантастическая. Ведь надо было выделить очень слабый сигнал на фоне множества шумов, которые всегда есть в любой измерительной системе. Именно Райнер Вайcс создал теорию таких сверхчувствительных интерферометров, на основе которой они и были построены. Барри Бэриш и Кип Торн стали главными организаторами их создания. Оставалось ждать события Вселенского масштаба. Оно могло произойти завтра, а могло и затянуться на десятилетия.

И тут ученых ждала поразительная удача. В прошлом году произошло грандиозное космическое шоу. За какие-то доли секунды две дыры в 29 и 36 солнечных масс слились воедино. И выбросили в пространство гигантскую энергию в 50 процентов общей массы. Ее хватило, чтобы пройдя фантастическое расстояние в 1,3 миллиарда световых лет, засветиться на интерферометре. И вот тут сработала поразительная чувствительность прибора. При длине плеча антенны в 4 километра удалось поймать отклонение размером в 10 в минус 19 степени метра. Это в десять тысяч раз меньше размера атомного ядра. Сегодня это предельная точность измерения, которую до сих пор удавалось достичь на Земле.

По мнению ученых, сейчас открылось новое окно для изучения Вселенной. А по сути, началась новая эра в науке, гравитационно-волновая астрономия. Она позволит раскрыть тайны Вселенной, например, суть "темной материи" и "темной энергии". Как известно, на эти феномены приходится более 95 процентов массы Вселенной.

Но ученые мечтают замахнуться на самую заветную цель физики, о которой мечтал Эйнштейн. Речь идет о создании "теории всего", или как ее еще называют теории всеобщего объединения. В ней воедино должны слиться все четыре физических взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное.

В этом открытии участвовали сотни институтов, тысячи ученых из многих стран, в том числе из МГУ и нижегородского Института прикладной физики РАН, который многие годы возглавлял только что избранный президентом РАН Александр Сергеев. Особо отмечает вклад наших ученых один из лауреатов Кип Торн. По его словам, профессор МГУ Владимир Брагинский первым обратил внимание на необходимость учитывать при измерениях квантовые эффекты. А в Институте прикладной физики РАН создан так называемый изолятор Фарадея - один из важнейших элементов измерительной системы. За право его создать соревновались ученые разных стран. Российский вариант был признан наилучшим.

Церемония награждения лауреатов пройдет по традиции 10 декабря в день кончины основателя Нобелевских премий - шведского предпринимателя и изобретателя Альфреда Нобеля (1833-1896). Размер Нобелевской премии в 2017 году составляет девять миллионов шведских крон (1,12 миллиона долларов). По решению Нобелевского комитета, половину этой суммы получит Райнер Вайсс, вторую поделят Барри Бэриш и Кип Торн.

Космическое шоу "черных дыр": слившись, они погнали гравитационную волну. Фото: Reuters
Наука Общество Наука Нобелевская премия Научный подход с Юрием Медведевым