Гравитационные волны - Брагинский В.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Стоит в заключение вновь подчеркнуть, что гравитационные волны прямо пока еще не открыты. В каждом из частотных диапазонов существуют пока только верхние пределы на мощность излучения или на амплитуду гравитационных волн. Тем не менее, гравитационные волны в течение ближайших 5-7 лет будут открыты, сомнений в этом у экспертов нет.
В этой статье мы нарисовали общую картину результатов, ожидаемых от гравитационно-волновой астрономии. Мы также обсудили типы детекторов гравитационных волн, некоторые из которых уже работают, другие будут реализованы в ближайшем будущем. Конечно, картина ожидаемых открытий, которую мы набросали, может быть далека от реальности, как любил повторять знаменитый советский физик академик Я.Б.Зельдович: «Полна чудес могучая природа». Для иллюстрации загадок природы и неопределенности теоретического знания, мы помещаем знаменитую картинку, приведенную К.Фламмарионом в одной из своих книг по астрономии (рис. 8). Эта картинка пришла к нам из средних веков. На ней изображен путешественник, который добрался до края Земли, выглянул за небесную твердь и наблюдает движение предвечных звезд. Так изображали себе мироздание средневековые люди. Изобретение телескопа очень сильно изменило эту картину. Не исключено, что современная картина «Большого Взрыва» также претерпит существенные изменения, когда в астрономии появиться новое окно во Вселенную — гравитационно-волновая астрономия.
29
Цитируемая литература
1. A. Einstein, Sitzber. Preuss. Akad. Wiss. 1, 154, (1918).
K.S. Thorn, In 300 years of Gravitation (eds. S.W. Hawking, W. Israel), Cambridge Univ. Press, (1987).
В.А. Фок, Теория пространства, времени, тяготения. М. Физматгиз, 1948.
2. В.Б. Брагинский, УФН, 86, 433, (1965).
3. J. Bell, A. Hewish, Nature, 213, 12, (1967).
4. В.Б. Брагинский, УФН, 170, 743, (2000).
5. М.Е. Герценштейн, В.И. Пустовойт, ЖЭТФ, 16, 433, (1962).
6. A. Abramovichi et al, Science 256, 326, (1992).
7. A. Abramovichi et al, Phys. Lett. A, 218, 157, (1996).
8. В.Б. Брагинский, ЖЭТФ, 53, 1434, (1967).
Proceeding of the 4th International LISA symposium, Class. and Quantum Gravity, v.20, n 10, (2003).
M.V.Sazhin, Ya.B.Zeldovich, In: My Universe. (eds. B.Ya.Zeldovich,
M.V.Sazhin), Harwood Acad. Publ. (1992).
D.R.Stinebring et al., Phys.Rev.Lett.,, v.65, p.285, (1990)
U.Seljak, M.Zaldarriaga, Phys.Rev.Lett., v.78, p.2054, (1997).
9. http://map.gsfc.nasa.gov
Сажин М.В. Современная космология в популярном изложении. М.: УРСС.
2002.
30
Рис.4. На рисунке изображена принципиальная схема детектирования гравитационных волн методом тайминга пульсаров. От пульсара к радиотелескопу, который стоит на Земле, распространяются импульсы. Гравитационные волны от двойной звезды (или другого источника излучения) распространяются перпендикулярно траектории пульсар - Земля. В этом случае возникает переменный показатель преломления для импульсов пульсара. Этот показатель не зависит от частоты импульсов.
Рис.5. На рисунке изображена плоскость последнего рассеяния (сплошная линия), от которой фотоны движутся к радиотелескопу (в центре круга). Температура этой поверхности является постоянной. Пунктирная линия представляет слабые неоднородности температуры на поверхности последнего рассеяния, созданные гравитационными волнами с длиной порядка расстояния от наблюдателя до поверхности последнего рассеяния.
Рис.6. Здесь изображено положение спутника WMAP в точке L2, а также Земли, Луны и Солнца.
Рис.7. Карта анизотропии реликтового излучения. Небесная сфера представлена в проекции Аитова-Гаммера. Синий цвет показывает понижение температуры по сравнению со средней температурой. Красный цвет означает повышение температуры. Средняя дисперсия температуры по карте составляет примерно 100 микрокельвин.
Рис.8. Средневековый путешественник добрался до края Земли, просунул голову сквозь небесную твердь и наблюдает движение планет. Именно так средневековые астрономы представляли устройство нашей Солнечной системы.
31
