Гравитационные волны обнаружены с помощью компьютерной программы Сергея Клименко

    В научном мире не стихает эйфория по поводу открытия гравитационных волн. В то же время становятся известны новые подробности об участии российских физиков в международном проекте LIGO: это научные группы из МГУ и Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород).

    Кроме них, значительный вклад внёс ещё один человек — Сергей Клименко из Флоридского университета США. Он официально считается соавтором открытия, которое будет без сомнения удостоено Нобелевской премии. В итоговой научной статье есть две ссылки на его работы (и ещё на одну неопубликованную).





    Выпускник Новосибирского университета прежде работал над детекторами частиц в российском Институте ядерной физики, затем в американской Национальной лаборатории имени Энрико Ферми. Когда начинался проект LIGO, физик «для разнообразия» решил обдумать проблему обработки данных. Результатом стал алгоритм и программа для выявления сигнала в постороннем шуме.

    «Главное программу не написать, главное — придумать. Я её придумал и разрабатывал вместе с моим коллегой из Флоридского университета профессором Генахом Мицельмахером. А с 2004 года её начали использовать в LIGO, — рассказал Сергей Клименко в интервью ТАСС. — Суть ее в том, что она смотрит на данные, находит сигнал, оценивает, насколько он достоверен, и сообщает параметры сигнала и свои выводы».

    Этим заслуги учёного не ограничиваются. В тот самый день 14 сентября 2015 года, когда был принят сигнал от двух вращающихся чёрных дыр, Сергей находился у себя дома во Флориде. В 6:30 он начал проверять электронный почтовый ящик — и обнаружил сообщение от своей программы, что произошло что-то необычное. «Я стал разбираться, что это такое, и очень быстро понял, что это феноменальный сигнал — то самое, что мы долго ищем», — сказал учёный.

    Клименко сразу сообщил коллегам о произошедшем событии. Это было очень важно, потому что обсерватория в тот момент находилась не в штатном режиме, а фактически в состоянии наладки. Если бы в настройки внесли изменения, то проверить сигнал было бы уже невозможно. Уже в 7:15 он отправил коллегам записку об «уникальном событии» — такое быстродействие оказалось критически важным.

    Событие проверили — зарегистрированные колебания (красным на диаграмме) в точности соответствовали расчётному шаблону (серым).



    После дополнительных измерений была опубликована научная работа, которая несколько недель проходила рецензирование, а вчера опубликована в журнале Physical Review Letters (статья в открытом доступе).
    Поделиться публикацией

    Комментарии 81

      +8
      Нобелевской премией за 1 год могут наградить максимум 3 человек, так что шансов на то, что программист окажется в заветной тройке немного. Скорее всего лауреатами будут руководители научных групп.

      Кроме того, вряд ли стоит рассчитывать что премию за гравитационные волны присудят именно в этом году. Тот же бозон Хиггса открыли в 2012, а премию за него дали годом позже.
        0
        Ну тут это и не утверждается.
        Он официально считается соавтором открытия, которое будет без сомнения удостоено Нобелевской премии.

        Имеется ввиду, что открытие будет удостоено премии.
          0
          Я и не утверждал что утверждается :)

          Просто вслух поразмышлял, велика ли вероятность для Клименко получить Нобеля.
            0
            Увидел слова «так что» и показалось, что утверждаете :)
        –15
        Выпускник Новосибирского университета прежде работал над детекторами частиц в российском Институте ядерной физики, затем в американской Национальной лаборатории имени Энрико Ферми.

        В тот самый день 14 сентября 2015 года, когда был принят сигнал от двух вращающихся чёрных дыр, Сергей находился у себя дома во Флориде.


        Может быть правильнее называть его американским ученным?
          +57
          Я его не называл ни американским, ни российским. Просто хороший человек.
            0
            del
              +4
              Так его в статье ни разу не называют ни «российским», ни «американским».
                +1
                Сейчас часто можно встретить ученых работающих за рубежом и при этом они числятся сотрудниками научных учреждений РФ. Например сотрудник ГАИШ, и почти постоянно наблюдает на обсерватории за рубежом, являясь её сотрудником. И получая наибольший доход там.
                  0
                  Прочитал сначала как ДАИШ.
                  +8
                  Землянин же =)
                    +14
                    Давно еще продолжится это разделение на «мы» и «они»?

                    Наука давно стала мультинациональной. Посмотрите на проекты БАК, ИТЕР и т.д. Там учавствует все «земляне», а может и «неземляне» тоже)
                      +17
                      Скорее недавно.
                      Раньше-то как-то не делили, это теперь америкавраг.
                      Практически все СМИ трубят фанфары называя его российским учёным, хотя человек 20 лет живёт и работает в штатах.
                      Так и гугл российском назвать можно…
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                          +5
                          Рахманинов русский композитор, но после эмиграции перестал быть российским.
                          +1
                          Еще как делили. Америкавраг это старое пугало, с которого только стряхнули пыль.
                          +2
                          ну, пока политики будут разделять и делить до тех пор и будет продолжаться среди простых людей, а учёные конечно не делят, ведь ещё А.П. Чехов сказал «Национальной науки нет, как нет национальной таблицы умножения.»
                            +1
                            Давайте разработаем самоорганизующуюся структуру общества, в котором государства не потребуются и которая будет работать в реальных условиях (без утопических натяжек типа «все будут соблюдать законы»).
                            +5
                            Так и сказано — у себя дома во Флориде. Из этого понятно, что он американец.
                            +3
                            Уверен, что сегодня же по тв его будут называть «нашим, русским программистом». Молодец мужик.
                              0
                              Жалко, что его зовут не Герман.
                                0
                                У них просто разные «заряды». Если все во вселенной уравновешенно, то как бы интернет теперь и правда не отключили. Извиняюсь за оффтоп.
                                  +2
                                  Жалко, что Германа зовут не Сергей
                                  +1
                                  С этой новостью по интернету пополз давно интересовавший меня вопрос — какая скорость у гравитационных взаимодействий. Но по прежнему однозначного ответа на него не нахожу.

                                  Может кто-то сможет сей момент по простому объяснить?

                                  Например, если солнце мгновенно исчезнет, Земля будет вращаться на орбите ещё 8 минут, или сразу сорвётся в бесконечные космические дали?
                                    +4
                                    Будет вращаться. Подумайте сами, мы сейчас уловили гравитационные волны от события, которое произошло 1,3 млрд лет назад.
                                      0
                                      Вроде бы пространство может расширяться быстрее скорости света. Такое происходило какое-то время после Большого взрыва, например.
                                        0
                                        Вроде бы пространство может расширяться быстрее скорости света. Такое происходило какое-то время после Большого взрыва, например


                                        Вообще говоря и сейчас тоже.
                                          +1
                                          А мы можем это наблюдать? Например как исчезают звезды на краю видимой вселенной.
                                            0
                                            Нет, те звезды, которые удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света, находятся за горизонтом событий.
                                              0
                                              звезды, которые удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света
                                              WAT
                                                +1
                                                Звезды на краю видимой вселенной (с самым большим красным смещением), по текущим расчетам удаляются от нас уже со скоростью превышающей скорость света. Они не сами движутся так быстро (что по текущим представлениям вообще невозможно), а пространство отделяющее нас от них расширяется. И чем больше этого пространства между объектами, тем быстрее оно увеличивается в абсолютном измерении (в относительном — с постоянной скоростью, на определенный % за единицу времени). Для самых больших расстояний в абсолютном измерении эта скорость расширения уже превышает световую.

                                                См Постоянная Хаббла
                                                Все что находится дальше примерно 4.4 миллиардов парсек удаляется от нас со скоростью выше скорости света. Если более корректно — расстояния между нами увеличиваются так быстро, что за каждую секунду пространство между нами прирастает(растягивается) на величину большую чем свет может пройти за эту секунду.
                                                  0
                                                  Кстати, я действительно ерунду написал, но не в той части, что вы подсветили, см. комментарий ниже от ababich.
                                                0
                                                А мы можем это наблюдать? Например как исчезают звезды на краю видимой вселенной.


                                                1)звезды на таких расстояниях естественно не видны — видны галактики
                                                2)все, что находится от нас далее z= 1.46 удаляется от нас быстрее скорости света, но мы его прекрасно видим
                                                почитайте вот тут например:
                                                www.astronet.ru/db/msg/1194830

                                                  0
                                                  Они не исчезают моментально а постепенно «краснеют».
                                                    0
                                                    «Звёзды» на краю видимой вселенной могут как заходить внутрь горизонта событий, так и выходить за него. Всё зависит от режима расширения вселенной сейчас и в предыдущие моменты. При расширении с ускорением «скоро» звёзды начнут исчезать. Подождём и поглядим.

                                                    Одна из фишек инфляционной модели именно в том и состоит, что материя во вселенной была сначала причинно-связана, можно сказать, двигалась медленнее света, а потом пространство при катастрофическом расширении её растащило так, что разные её части вселенной скрылись из виду друг у друга. Тогда тоже «звёзды» исчезали на краю.
                                                0
                                                Эммм… Вот тут не совсем понятно. Речь идет о том, что традиционно гравитационное взаимодействие происходит по причине наличия объектов, обладающих массой. Вроде как между Солнцем и Землей. А тут зарегистрировали волну, которая оказала воздействие на метрику пространства/времени рядом с нами без объекта. Т.е. она-то возникла когда исчезла масса, да. Но, насколько я понимаю — гравитационная волна, распространявшаяся с некоторой скоростью — не есть суть гравитационного взаимодействия. Это просто одно из его возможных примеров. Или что-то не так?
                                                  0
                                                  А если заменить слова «гравитационное» на «электромагнитное», тоже будет что-то не так?
                                                    0
                                                    > А если заменить слова «гравитационное» на «электромагнитное», тоже будет что-то не так?

                                                    У электромагнитной есть реальные фотоны!

                                                    У гравитационной есть что-то реальное?
                                                      0
                                                      У ЭМ-волны нет "реальных фотонов", это непрерывное поле, а есть квантовые (дискретные) свойства, которые проявляется только при взаимодействии с другими квантовыми объектами.
                                                      Гравитационная волна столь же реальна, как и ЭМ-волна, если сравнивать их "реальность" по воздействию на материальные объекты

                                                        0
                                                        >У ЭМ-волны нет «реальных фотонов», это непрерывное поле, а есть квантовые (дискретные) свойства, которые проявляется только при взаимодействии с другими квантовыми объектами.

                                                        Вы наверное хотели написать: «У Электромагнитное поля… »?

                                                        «Классическая электродинамика описывает фотон как электромагнитную волну с круговой правой или левой поляризацией. „
                                                          0
                                                          Как хотел, так и написал, а что?
                                                          А насчет цитаты — в классической электродинамике нет понятия "фотон", и описывать его не требуется
                                                            0
                                                            >в классической электродинамике нет понятия «фотон», и описывать его не требуется

                                                            Ясно. Врёт википедия. И по электромагнитной волне и по классическая электродинамике?

                                                            Странно.

                                                            «По данным первой регистрации гравитационных волн их дисперсия оказалась совместимой с безмассовым гравитоном, а скорость оценена как равная скорости света.» (Википедия)

                                                            Вот и гравитоны засветились как реальные переносчики такого воздействия.
                                                              0
                                                              Ясно. Врёт википедия. И по электромагнитной волне и по классическая электродинамике?
                                                              — не врет, а противоречит. Найдите здесь хотя бы одно слово «фотон»
                                                                0
                                                                Гравитоны вообще-то пока гипотетические частицы, поскольку:
                                                                Попытки расширить Стандартную модель гравитонами сталкиваются с серьёзными теоретическими сложностями в области высоких энергий (равных или превышающих планковскую энергию) из-за расходимостей квантовых эффектов (гравитация не ренормализуется)

                                                  0
                                                  На первый взгляд кажется, что не быстрее скорости света. Иначе можно сдвинуть один объект, уловить изменение притяжения на другом удалённом объекте и таким образом передавать информацию. Если это изменение будет передаваться быстрее скорости света, можно будет передавать информацию быстрее скорости света, а это будет противоречить теории относительности.
                                                    0
                                                    Почему бы не рассмотреть вариант, что она ощутимо меньше скорости света?
                                                      0
                                                      Ну вращающиеся черные дыры, наверное, задетектили не только про гравитационным волнам? Значит и скорости там сопоставимые с электромагнитными.
                                                    0
                                                    Вики. В глубокий космос не улетит, есть еще Юпитер. Масса Юпитера в 2,47 раза[21] превышает суммарную массу всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых[22], в 317,8 раз — массу Земли[1] и примерно в 1000 раз меньше массы Солнца.
                                                    Я думаю астрофизики точно могут посчитать последствия новых орбит всех орбитальных тел, я думаю через N млрд лет все станут или новыми спутниками Юпитера, или врежутся в него.
                                                      +1
                                                      https://ru.wikipedia.org/wiki/Задача_трёх_тел
                                                        +1
                                                        И что? Численно задача и трёх тел и чего посложнее прекрасно решается.
                                                      0
                                                      11 февраля 2016 года было объявлено об экспериментальном открытии гравитационных волн коллаборациями LIGO и VIRGO[9][10][11]. Скорость волны оценена как равная скорости света[12].

                                                      Скорость_гравитации
                                                        0
                                                        Спасибо. Хотя мне реально сложно уложить это у себя в голове.
                                                        +3
                                                        Юра не выдержал и прошептал Эзре прямо в ухо:
                                                        — Что случилось? Почему все так радуются?
                                                        Эзра, слегка повернув голову, пробубнил:
                                                        — Получили упреждение. Доказали. Что гравитация распространяется. Быстрее света. Впервые доказали.

                                                        Стругацкие, «Стажеры»
                                                            0
                                                            Ну Стругацкие ж фантасты, а не провидцы.
                                                            0
                                                            Ну там у Стругацких странно, герои делают аннигиляцию «смерть планеты» (чем? антивеществом?) так что теоретически должны получить тучу гамма-фотонов (от которых страдают), то есть ту же массу-энергию. Да и масса маловата.
                                                            +1
                                                            Разница времени приема сигнала двумя детекторами составила 7 мс. Детекторы удалены на 3000 км друг от друга. Из этого можно дать верхнюю оценку на скорость гравитации: не более 1.5с. К сожалению, на сегодня более точно измерить нельзя, так как мы не знаем, где именно произошло обнаруженное событие и. соответственно, как расположена условная линия между детекторами относительно фронта волны.
                                                            Когда закончат модернизацию гравтелескопа в Италии, а также построят прибор в Индии, ученые смогут объединить их в один комплекс с двумя американскими, что позволит не только значительно повысить точность измерения скорости гравитации, но и вычислять, откуда именно пришел сигнал.
                                                            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                                0
                                                                Именно.

                                                                Очень похоже на то, как работает GPS, кстати.
                                                              0
                                                              В этом вся и фишка. Если бы взвимодействие распространялось мгновенно, то никаких бы волн оно не генерировало. Согласно ОТО оно не может превышать скорость света. ЛИГО установил, что оно в точности равно скорости света.

                                                              По поводу Солнца. Солнце лишь косвенная причина движения Земли вокруг него. Прямая причина — пространство, искривленное массивным телом-Солнцем, в котором прямая траектория принимает форму эллипса орбиты (геодезическая линия).
                                                              Если быстро убрать Солнце, пространство на месте него начнет резко "выпрямляться", что сгенерирует гравитационное цунами, которое дойдя до Земли через 8 минут, должно неминуемо разрушить ее приливными силами. Но до тех пор, пока волна не подошла к Земле, искривленное пространство в ее окресностях будет оставаться в точности таким же, и Земля будет продолжать двигаться по своей траектории.
                                                                0
                                                                Супер. Но кто переносит такую энергию разрушения? — Гравитоны?
                                                                  0
                                                                  Само пространство-время. В ОТО это не статичная независимая сущность, как в механике ньютона, а динамическая, меняющаяся, и способная искривляться и переносить энергию.
                                                                  А раз так, — сказали квантовые механики, — значит энергия гравитационного поля должна квантоваться и должен быть элементарный переносчик этой энергии (гравитон). И тут их ждал лютый облом, который продолжается и по сей день, и выхода пока не видно...
                                                                    0
                                                                    И тут их ждал лютый облом, который продолжается и по сей день, и выхода пока не видно...
                                                                    Предполагаю, что выход найдётся тогда, когда получится объяснить, каким образом наличие массы/энергии искривляет пространство-время.
                                                                      0
                                                                      >выход найдётся тогда, когда получится объяснить, каким образом наличие массы/энергии искривляет пространство-время.

                                                                      В некоторых книгах пишут что искривление пространство-время и порождает массу/энергию.

                                                                      Как их понять?
                                                                        0
                                                                        Ну о том и речь, что надо понять, как оно на самом деле.
                                                                          0
                                                                          >Ну о том и речь, что надо понять, как оно на самом деле.

                                                                          Так ведь ОТО — это геометрический подход. То есть тут всё есть «искривление пространство-времени».

                                                                          Тогда описание, вида: «масса превратилась в энергию которая передалась на расстояние миллиарда световых лет» надо читать как:

                                                                          «резкое изменение искривления пространство-времени породило волну искривления пространство-времени которая(волна) передала искривление пространство-времени на расстояние миллиарда световых лет и искривило пространство-время около установки LIGO, что и было этой установкой зафиксировано.»

                                                                          Имхо.
                                                                            0
                                                                            С волнами, гравитацией и т.д. всё понятно.

                                                                            Вопрос в том, как и почему масса/энергия искривляет пространство-время.
                                                                            Если же считать массу/энергию результатом искривления пространства – тогда вопрос более сложный – чем вызваны такие искривления и каким образом они воспринимаются нами как масса/энергия.
                                                                              –1
                                                                              >С волнами, гравитацией и т.д. всё понятно.

                                                                              Хм. ;-)

                                                                              >Вопрос в том, как и почему масса/энергия искривляет пространство-время.

                                                                              Или же — почему искривление пространство-времени проявляется в массе-энергии?

                                                                              На это есть ответы, типа: «из-за принципа эквивалентности сил гравитации и инерции, который(принцип) в свою очередь возможен только потому, что в окрестности любого события пространства-времени возможно существование локальной инерциальной системы отсчёта.»

                                                                                0
                                                                                Я вам про дерево, а вы про бумагу. Вроде связь есть, но речь-то не о том.
                                                                                  0
                                                                                  >Вроде связь есть, но речь-то не о том.

                                                                                  Я подумал, у вас как — есть две сущности: масса и искривление пространства-времени. И вы пытаетесь их связать.

                                                                                  Но в ОТО есть только и только искривление пространства-времени. Имхо.
                                                                                    0
                                                                                    Именно про это мой коммент чуть выше:

                                                                                    Если же считать массу/энергию результатом искривления пространства – тогда вопрос более сложный – чем вызваны такие искривления и каким образом они воспринимаются нами как масса/энергия.
                                                                        0
                                                                        Проблема в том, что это не просто не удается сделать, а наоборот, это можно сделать туевой хучей способов (струнные теории, петлевая гравитация, etc)… И все одинаково плохие.
                                                              0
                                                              Интересно посмотреть на алгоритм.
                                                              Никто не встречал описание?
                                                                0
                                                                Мне кажется вполне подходящая картинка для статьи

                                                                https://habrastorage.org/files/cc5/0c5/c9e/cc50c5c9e3054ab790dd0e1b2b1a7002.jpg
                                                                  +1
                                                                  «В тот самый день 14 сентября 2015 года, когда был принят сигнал от двух вращающихся чёрных дыр, Сергей находился у себя дома во Флориде. В 6:30 он начал проверять электронный почтовый ящик — и обнаружил сообщение от своей программы, что произошло что-то необычное. «Я стал разбираться, что это такое, и очень быстро понял, что это феноменальный сигнал — то самое, что мы долго ищем», — сказал учёный. Клименко сразу сообщил коллегам о произошедшем событии.»

                                                                  «Первым человеком, зарегистрировавшим гравитационные волны — возмущения пространства-времени, предсказанные сто лет назад создателем общей теории относительности Альбертом Эйнштейном, стал итальянский ученый из Падуи Марко Драго, работающий в Институте гравитационной физики Общества Макса Планка в Ганновере. Об этом сообщает Science News.

                                                                  На рабочую почту Драго 14 сентября 2015 года через три минуты после получения в 11:50:45 утра по местному времени подозрительного сигнала от LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) пришло уведомление. Ученый находился в этот момент в своем институтском кабинете. Драго оповестил своего коллегу из Ганновера, ученого Эндрю Лундгрена. Затем итальянец рассказал об открытии своей семье и разослал сообщение членам коллаборации LIGO. Официально выяснять природу необычного сигнала ученые начали 18 сентября и завершили работу к 5 октября.»

                                                                  ТАК кто был ПЕРВЫЙ?
                                                                    +2
                                                                    > ТАК кто был ПЕРВЫЙ?

                                                                    Рискну предположить, что скрипт :)
                                                                      0
                                                                      Из данной пары — итальянец. Т.к. 6:30 по времени Флориды это 12:30 по времени Ганновера, т.е. на 40 минут позже.
                                                                      Хотя 1й по любому была программа автоматически проверяющая наличие сигналов выше определенного уровня либо подпадающих под определенные (нетипичные для шума) шаблоны. Она уже разослала уведомления одновременно множеству ученых состоящих в этой научной группе по всему миру. Ну а дальше уже кто быстрее успел прочитать и «поднять шум».
                                                                      У некоторых эти уведомления сразу на личный мобильник шлются, чтобы быстрее среагировать :)
                                                                      +3
                                                                      1. Российских групп в проекте LIGO 2(две) штуки. Физфак МГУ и Нижегородский Институт Прикладной Физики РАН. Нету ни «и других», ни РКЦ. Пруф — my.ligo.org
                                                                      2. Учёных — участников коллаборации более 1000. Из них в российских институтах — 19. Два процента. Американского вклада и в людях, и в финансировании проекта — настолько больше, что видеть статьи вида «Россия- родина слонов» очень огорчительно. Как ни считай, вклад США в это открытие доминирующий. Другое дело, что люди на детекторе привыкли оценивать по делам, а не по национальному признаку. И очень многое сделано в Глазго, Ганновере и так далее. Что-то и у нас.
                                                                      3. В это открытие вложили свой труд и душу тысячи людей из многих стран. Говорить что оно является результатом труда кого-то одного — настолько не правильно, что нет слов. Я уверен, что Сергей будет очень огорчён этой статьей, если её увидит. Создателей этого детектора — тысячи, и многие из них сделали очень важные, критические для проекта вещи.
                                                                        +2
                                                                        да, молодец он просто
                                                                        как и сотни других, кто приложил к этому руку
                                                                        дадут что-то, не дадут, не в этом счастье
                                                                          0
                                                                          Я вот всё думаю, кто-то успел воспользоваться или нет? https://youtu.be/JV7i7LPV8pw?t=1855

                                                                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                          Самое читаемое