Как стать автором
Обновить

Комментарии 52

Спасибо за перевод!

Вероятно, скоро вы услышите её – и вот почему
К сожалению, скорее всего нет (по крайней мере не с помощью этого подхода и уж точно не скоро).

Я непосредственно работаю над этой и подобными схемами, поэтому немного принесу реализма. Это классная идея, но она пока очень далека от практической реализации. У нее есть несколько фундаментальных сложностей (например, схема динамически нестабильна и требует стабилизации, которая никогда еще не была показана даже на простых установках, и даже толком не посчитана для реальных систем). Есть множество практических: управление детектором гораздо сложнее, чем предполагается в этих простых моделях. Даже добавление одного простого управляющего сигнала на другой частоте требует исследования и большой работы. Добавление нестабильного фильтра, который использует криостат и дополнительные лучи, внутрь детектора — из разряда фантастики.

Сейчас планируется строительство нового детектора Einstein Telescope. Новые компоненты к нему добавляться скорее всего не будут. Он будет запущен где-то в 2035 году (есть еще американский компаньон Cosmic Explorer). Т.е. эта схема не будет использована в будущем поколении детекторов. А значит, даже если ее смогут реализовать технически, она не будет воплощена в настоящем детекторе в ближайшие 15-20 лет.
Спасибо за комментарий! Получается, что дальше этой заманчивой перспективы только звёзды. Но учитывая, что часто прогресс оказывается быстрее прогнозов, ускоряясь по своей природе, будем надеяться на лучшее.
Я оптимистичен по поводу самой концепции, но очень пессимистичен по поводу ее реализации в настоящем детекторе. Просто потому, что это инструменты, над которыми работают тысячи людей, и они должны работать идеально. Более того, для правильной калибровки детекторов мы должны их идеально понимать. Подобные системы — очень большой риск ради относительно небольшой научной отдачи. Дело в том, что основная информация о черных дырах (или нейтронных звездах) получается от низкочастотных сигналов. На высоких частотах, о которых идет речь, есть не так много всего интересного. Я думаю, для ближайших поколений никто не пойдет на такой риск. Возможно, для следующих поколений — через 30-40 лет это будет оправданно.
Кто-то из физиков высказывал интересную версию что на высоких частотах вроде как можно заметить эхо от сжатия предыдущего цикла вселенной если таковой был.
Это все Горькавый со своей идеей антигравитации. Но там речь идет о совсем других частотах. Для наземных интерферометрических грав детекторов примерно предел чувствительности со всеми этими квантовыми хитростями — 5кГц. У него же речь идет о ГГц волнах. Никто не знает, как измерять такие частоты.

Идея антигравитации это синоним псевдонауки, или за этой теорией (об эхе) стоит что-то похожее на правду?

Это не псевдонаука, там вполне нормальная теория. «Похоже на правду» — это очень сильное было бы заявление:) Это одна из многих-многих-многих теорий. Ее не очень принимают в сообществе. Я сам оценить ее правильность не могу, там надо прямо копаться в деталях вычислений.
Я глубоко не копался, но если на пальцах, основная идея в том что не было инфляции, но была вселенная-прародитель в стадии коллапса. Утверждалось что на последних стадиях коллапса сливаются в основном ЧД, которые через излучение грав. волн сбрасывают в окружающее пространство значительную часть своей массы. Соответственно, для окружающего вещества в СО центра масс такое слияние выглядит как мгновенное исчезновение значительной части центральной массы и оное вещество на околосветовых скоростях радостно разлетается в разные стороны, что выглядит подозрительно похоже на Большой Взрыв.
По отзывам разбирающихся в теме, расчеты там укладываются в ОТО, но есть и некоторые спорные утверждения, а именно: у вселенной есть центр, где живет Чудовищно Массивная Черная Дыра и выделенное направление на него, что должно быть видно в картине реликтового грав. фона.
Да, и как раз поиск этого «темного потока» — отдельный вид шаманизма. В реликтовом фоне есть достаточно большие флуктуации которые могут или не могут быть им :-D
Наличие выделенного центра более-менее объяснимо. Вот сейчас есть гравитационно-связанные кластеры галактик, а есть несвязанные, которые Хаббл рано или поздно растолкает навсегда. В связанных есть энное количество черных дыр, которые будут между собой сливаться, и возможно в какой-то момент сольются в одну. Она и будет единственным центром своего хаббловского пузыря. Однако вот этот переход к разлету вещества непонятен, к моменту последнего слияния вещества должно остаться примерно ноль.
в 40 и более раз
в 40 раз чувствительнее
в 40 или более раз
к сорокакратному повышению чувствительности детекторов

Автор будто был в шоке.

На самом деле — да. Это очень много для чувствительности детекторов. Это аналогично увеличению мощности лазера в 1600 раз, например (c ~1МВт до 1ГВт)!
Поскольку реальность действия силы притяжения несколько отличается от представлений физиков, то все эти поиски волн гравитации будут безуспешны. Ведь как можно согласиться с представлениями физиков о неких частицах притяжения, если между этими частицами нет никакой физической связи? Как они «переносят» действие силы притяжения будучи не связаны притягивающимися телами? Тогда надо допустить существования двух противоположных зарядов притяжения, наподобие двух противоположных зарядов электричества.
Вот, к примеру, электромагнитное действие силы мы можем зарегистрировать только в электромагнитном поле. Ни датчики силы притяжения, ни датчики механического действия, не могут обнаружить электромагнитное излучение или заряд. И вообще, какое то действие силы в пространстве — движение воздуха или воды, можно обнаружить только в той среде, которая является проводником этого типа действия, движение воздуха в воздушной среде, воды в водной среде. А действие силы притяжения мы можем зарегистрировать только в поле притяжения. Выходит, что поле притяжения представляет собой среду в которой и только может проявлять себя действие силы притяжения.
Логически, нечто может проявить себя только на фоне меньшего нечто, на фоне той же природы, элемент которого, фона, меньше, чем регистрируемое нами явление. На фоне электромагнитного поля мы различаем спектр электромагнитного излучения, который, логически, регистрируем только потому, что частота и амплитуда большего размера, чем фон, чем частота и амплитуда электромагнитного поля. Стало быть, частота и амплитуда чистого электромагнитного является самой минимальной из существующей.
Придерживаясь метода аналогии, можно сделать вывод, что частота и амплитуда поля притяжения отличается от частоты и амплитуда электромагнитного поля, так как мы их различаем. А частота и амплитуда поля гравитации также является фоном, чистым листом, и только на этом фоне видно по взаимодействию тел наличие и действие силы притяжения. А то, то мы не можем зарегистрировать спектр гравитационного излучения различной частоты, говорит о том, что частота у поля притяжения одна и та же во всей Вселенной, а движение тел определяется силой тока притяжения.
Вот такие выводы может дать логика.

"Ни датчики силы притяжения, ни датчики механического действия, не могут обнаружить электромагнитное излучение или заряд. "


Такой датчик есть, электроскоп называется.

все эти поиски волн гравитации будут безуспешны.
Мы их уже нашли¯\_(ツ)_/¯
Где доказательства?
Не на бумаге, на ней можно написать всё что угодно, а на практике?
Нету у вас. Так что…
А какие вас доказательства устроят?
И теоретические, которые подтверждаются практическими; и практические, которые не противоречат теоретическим.
Ну так мы уже наблюдаем гравитационные волны: уже увидели под 70 разных событий. В настоящих экспериментах. Все наши наблюдения идеально совпадают с предсказаниями теории.
Это, логически, голословные утверждения. Результаты экспериментов и положения теорий только тогда можно считать доказательством, когда они могут проверены не самими открывателями и регистраторами, а сторонними экспертами, оппонентами, всеми сомневающимися. А тут с этими «гравитационными волнами» дело темное. Исходные данные имеют серьёзные теоретические и практические прорехи (я уже говорил про элементарные свойства, которые никому неизвестны), вход в лаборатории закрыт (только не надо отговорок про «туристов»), и одно из самых темных сторон сути дела — регистрируемая величина так называемых гравитационных волн настолько мала, что эти «волны» можно с полным правом отнести к помехам, как природного, так и технического характера.
Где доказательства?

Для практического, а не теоретического доказательства существования построили аж целых две гравитационно-волновые обсерватории, которые в 2017-м зафиксировали давно предсказанные и математически описанные эффекты слияния двух массивных объектов — черных дыр звездных масс. Причем, за несколько лет до фактического обнаружения гравитационных волн, астрофизики не сомневались, что их обнаружат на соответствующих установках — предсказательная сила ОТО уже давным-давно показала свою состоятельность на других наблюдаемых астрофизических явлениях. Например, в соответствии с ОТО на создание этих самых волн должна была тратиться энергия, поэтому предсказано уменьшение периода обращения тесно взаимодействующих двойных звезд. Непосредственные измерения этого эффекта при взаимодействии двух нейтронных звезд, были сделаны ещё в семидесятых годах прошлого века, и точно совпали с расчётными данными.


То есть логика такая — сначала «доказываем на бумаге», а потом наблюдаем связанные с явлением эффекты, потом наблюдаем непосредственным образом в обсерватории. Все три стадии уже давно пройдены.

Не вижу логику, но есть стремление натянуть сову на глобус, как раз чтобы подогнать теорию к практике.
Скажите, раз уж астрофизики не участвуют в нашей дискуссии — какова природа гравитации?
Астрофизики не знают. И вы думаете, что не зная элементарных свойств гравитации они что-то найдут? На бумаге можно доказать что угодно, а потом сославшись на стотысячную долю отклонения параметров от прыжка блохи в двух километрах от коллайдера, заявить что вот она, волна… Ну неудобно же стоять перед финансистами проекта с пустыми листами, поэтому вот она, волна… проверить-то никто не сможет, и все при делах.

Скажите честно, вы антивакс, наверное?

Даже пришлось в поиск залезть, чтобы узнать кто такой «антивакс» :)))
Нет, не антивакс, потому что глупо отрицать факты, а я не глупец :))
Другое дело, что возбудитель полиомиелита и гриппа имеют существенное различие. Один воспроизводится в клетке, вне ядра, а другой только в ядре клетки, один строит себя из белков цитоплазмы, а другой фрагментами ДНК/РНК ядра. Каково различие, и как оно определяет свойства вирусов, пока что никто ничего не сказал. Поэтому у меня есть сомнения относительно эффективности вакцин, и вообще, их необходимости. Если вы представите доказательные сведения на этот счет, я изменю свое мнение.

Бинго! :)

А какие есть еще представления, кроме как физиков? Священников?

Причем тут священники? (Я, конечно, понимаю зачем и почему вы притянули их к сути дела, так что вопрос риторический.)
Представления физиков пока что недостаточны. Один вопрос у меня — есть заряд, протон и электрон. Но вот разряда между противоположными зарядами, у физиков нет. Я в своей работе электрика, и в практике радиолюбительства, достаточно много раз сталкивался с разрядом зарядов. Почему в реальности разряд есть, а в теории нет? Почему в атоме заряды есть, а разряда нет? Притом, что противоположные заряды притягиваются. Почему протоны в ядре не разлетаются, при том что одноименные заряды отталкиваются? В общем, много вопросов есть. Отнюдь не к священникам.

Объясните, пожалуйста, вот такую вещь. Для внешнего наблюдателя материя, падающая в черную дыру, никогда не достигнет горизонта событий, потому что время на горизонте растягивается до бесконечности. (В то же время, для самой падающей материи ничего особенного не происходит, она пересекает горизонт, даже не заметив этого, если черная дыра большая.)


Но как же тогда все эти гравитационные волны от «образования черной дыры»? Образование — значит не было горизонта событий и вот он появился. Но если он появился, то разве может информация об этом дойти наружу за конечное время?

Для внешнего наблюдателя материя, падающая в черную дыру, никогда не достигнет горизонта событий,
Это справедливо для точечной пробной частицы, у которой нет своего гравитационного поля. У любого реального объекта есть размер и собственное притяжение. В какой-то момент горизонт событий расширится и поглотит этот объект. Это произойдет за конечное время.

Но как же тогда все эти гравитационные волны от «образования черной дыры»?
Гравитационные волны образуются и до слияния нейтронных звезд. После образования горизонта событий (т.е. после слияния), изнутри ничего дойти не может, но волны образуются снаружи горизонта.

Интересно. А каково это конечное время для черной дыры среднего размера? Это миллиарды лет, годы или что?

Зависит от размера/массы объекта. Чем более он массивен, тем быстрее пересечет горизонт. Вот две черные дыры сливаются за миллисекунды (что мы и ловим в детекторах). Т.е. они долго обращаются друг вокруг друга, медленно сближаясь, но именно падение происходит очень быстро.
В этой анимации в какой то момент видны выпуклые искривления пространства-времени — пики такие красные, это «антигравитация» или просто погрешности вычисления?
Это отрицательная кривизна («антигравитация»). Но в целом тут ничего удивительного: и сами гравитационные волны же — осцилляции положительной и отрицательной кривизны.
Например
image
это уменьшение и повышение уровня, это не переход через 0.
(т.е. когда сила тяжести меняется условно от «стоишь на Юпитере» до " стоишь на Луне", но не переходит в силу отталкивания)
Однако на картинке постом выше противоположные края шкалы явно имеют разный знак, взгляните на надписи Max-Min. И это не дельта, а собственно curvature.

Понятно. То есть, тело-то падает на горизонт событий бесконечное время для внешнего наблюдателя. НО сам горизонт расширяется в вбирает в себя окружающее пространство за время очень даже конечное. То есть, по сути, это не тело падает, это горизонт его съедает. Интересно.


Напишите еще что-нибудь интересное и неочевидное по этой теме, пожалуйста.

Хм, даже не знаю, сходу сложно) Вот просто что-то что пришло в голову:

  • Кажется, что раз даже свет не может выйти за границы горизонта событий, там должны действовать такие силы, что вас, падающего в ЧД, разорвет моментально. На самом деле это не обязательно так. Разрывает перепад (градиент) силы, а не сама сила. Если черная дыра очень большая, перепад может быть очень плавным. Тогда вы вообще не заметите пересечения горизонта — для вас не поменяется ровным счетом ничего. Если черная дыра ОЧЕНЬ большая, вы можете прожить жизнь, не зная, что вы в черной дыре.
  • Горизонт не обязательно сферический и не обязательно симметричный. Например, если черная дыра только сформировалась при столкновении двух дыр, горизонт будет колебаться, по нему будут ходить «волны» и т.д. (на всякий случай, надо помнить, что горизонт — это не реальный физический объект, а наш способ описывать поведение черной дыры).
  • Черные дыры вращаются, и тянут за собой пространство-время вокруг горизонта, получается такая воронка (называется frame dragging). Так вот, говорят, из этого можно извлечь энергию, забирая ее у черной дыры.
  • А еще тут мы обсуждали всякое про излучение Хокинга и горизонт, было интересно.
Можете проконсультировать чайника?)
Я представляю, что энергия/масса заставляют пространство вибрировать, что выражается в излучении (волнах) различного рода. И чем больше энергия, тем сильнее вибрации.
Выходит, что чёрные дыры должны дохера чего-то непрерывно «излучать» (какие либо волны). Но, говорят, ЧД ничего не излучают, невидимы в любом спектре. И есть лишь излучение Хоккинга.
А гравитационные волны они не испускают? В смысле не всплески, а как постоянное явление. Или сейчас нет возможности это задектить?
Гравитационные волны излучаются только при движении с переменным ускорением. Например, когда два объекта вращаются друг вокруг друга. Тогда да, гравитационные волны могут излучаться постоянно. Если же ЧД находится в покое, она не излучает.
Как посчитать, какой силы будут гравитационные волны, если вместо вращения будет линейно-ускоренное движение или остановка (например толкать массивный объект взрывом), очень интересно, сумеет ли детектор обнаружить подобное, если попытаться искусственно сгенерировать гравитационные волны на земле, используя массивный поршень, толкаемый паром (само собой с определенной частотой, модулированной передаваемым сигналом), а то я не смог использовать информацию в вики об этом.

Или же будет достаточно вращать с разными скоростями массивный объект по кругу?
Проще всего посчитать амплитуду из уравнений для вращающихся тел:


Если предположить, что детектор должен наблюдать их, то амплитуда должна быть порядка 10-20. Допустим, массы одинаковые, расположим источник на расстоянии 1 км и будем вращать его с частотой 100Гц. Тогда вы должны иметь массы в 1017 кг!

спасибо!
в вики вроде писали что вращение простое но дает наименьшую мощность, а что по линейные движения?
Ну порядки величин там все равно те же будут, только формулы сложнее и надо оценивать ускорения как-то. Все равно, суть в том, что мы никогда не сможем произвести гравитационные волны, которые сможем задетектировать.

Мы, например, не ожидаем увидеть гравитационные волны от взрыва сверхновых в ближайшее время (если только не сильно повезет).
понял, как то немного жаль, что уровни энергий объективно недостижимы пока для нас
не знаю, не знаю — мне кажется, если детекторы гравитации зарегистрируют взрыв сверхновой, то это будет скорее повод «всем кто не выкопал подземные автономные убежища — выходите посмотреть на зрелище, которое можно увидеть только раз в жизни — интересную вспышку в небе!»
Ну это если недалеко от нас. Мы сейчас наблюдаем почти всю Вселенную в гравитационных волнах. В принципе, мы вполне ожидаем увидеть всплески сверхновых, просто не так часто, как обычные черные дыры. Я написал «не ожидаем» выше, но я имел в виду в самое ближайшее время — пока чувствительности не хватает. Когда детекторы достигнут своей плановой чувствительности и в детекторах следующих поколений мы точно будем их видеть.
пока чувствительности не хватает
да, именно это я и имел в виду (наверно мне надо было уточнить «если существующие на данный момент детекторы гравитации»)
Вот интересно, я посмотрел, сейчас на сверхновые мы чувствительны где-то на 20МПк. Это в принципе включает всю локальную группу и уже ближайший к нам галактический кластер Вирго. То есть, мы в теории покрываем несколько тысяч галактик. Другое дело, что просто сверхновые редки очень (типа одна-две за столетие в галактике). Учитывая, что детекторы работали всего около года чистого времени, у нас не так много шансов было)
это внушает определенный технооптимизм — я думал они умеют такое засекать только для звезд нашей окраины Млечного Пути…
Вот для черных дыр мы уже видели события в 5ГПк (17 млрд световых лет). Когда детекторы достигнут своей заявленной чувствительности, мы будем видеть вообще всю Вселенную (т.е. включая самые первые черные дыры).
ЧД ничего не излучают, невидимы в любом спектре

При слиянии они теряют до трети энергии, новая «общая» черная дыра после слияния будет на треть легче, чем две исходных. То есть любая пара черных дыр как бы вполне излучает энергию в виде гравитационных волн.

Истинное Время перехода/начала/момента преобразования/реакции материальных обьектов можно определить только теоретически вычислениями с массивами допущений и пренебрежений по отношению к точке отсчёта наблюдателя…
Когда именно начала замерзать/испаряется вода? Когда именно произошло оплодотворение яйцеклетки? Когда именно засверкала звезда?..
На макро уровне мы можем определить это практическими умозаключениями в пределах удобных/понятных допущений… На микро уровне, даже сегодня, это абсолютное предположение/фарс…
Главным во всём этом являются обязательные абсолютные знания/характеристики объекта изучения — смысл определения Времени Начала.
Мы не знаем значительно большего, чем знаем о ЧД. Но можем среду ЧД уже
как то предполагать и всё с большей уверенностью.
Поэтому, на данном этапе нашего развития, более целесообразно накапливать информацию взаимодействия ЧД с уже изученным нами материалом… Истина познаётся в сравнении…
Поскольку ЧД поглощает Звезду, понятно, что гравитационное поле ЧД сильнее звёздного и окружающего из вне. Этого достаточно, чтобы рассчитать момент взаимодействия полей. А потом и…
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации