Нь таталцлын долгион гэж юу вэ?

нээлтийн таталцлын долгион (илрүүлэх) албан ёсны огноо February 11, 2016 гэж үзэж байна. Энэ нь дараа нь хэвлэлийн бага хурал дээр Вашингтон хотноо зохион байгуулагдсан бөгөөд хамтын ажиллагааны LIGO удирдагчид, энэ нь судлаачдын баг энэ үзэгдлийг засах хүн төрөлхтний түүхэнд анх удаа амжилттай гэж мэдэгдсэн байна.

их Эйнштейн бошиглолууд

таталцлын долгион нь тэр ч байтугай өнгөрсөн зууны эхээр (1916) үед оршин байгаа нь Альберт Эйнштейн харьцангуйн ерөнхий (Грек) -ийн хүрээнд боловсруулсан санал болгосон байна. Нэг нь зөвхөн алдарт физикч нь цэцэн чадвар, бодит мэдээллийг хамгийн багадаа ийм алсыг харсан дүгнэлт гаргах боломжтой байсан гайхан биширдэг болно. бусад олон физик үзэгдэл нь дараагийн зуунд олдсон баталгаажуулах гэж таамаглаж дунд (цаг хугацаа хэсгийг саарч, таталцлын талбайд чиглэлд цахилгаан соронзон цацраг гэх мэт өөрчлөлт) Бараг байгууллагын хүн амын шилжилт хөдөлгөөн харилцан энэ төрлийн байгаа эсэхийг илрүүлэх хүртэл саяхан боломжтой байсан.

Хүндийн хүчний - нь хуурмаг?

Ер нь, гэрэлд харьцангуйн онолын таталцлын бараг хүчээр. Энэ нь үр дагавар нь орон зай-цаг хугацааны үргэлжлэлийн Фото буюу муруйлтын. Энэ постулатын харуулахын тулд сайн жишээ даавуугаар хэсэг сунгасан болно. нь их хэмжээний объект нь гадаргуу дээр байрлуулж жин дагуу завсарлага үүсдэг. Энэ нь "татаж" байсан гэж гажил ойролцоо хөдөлгөөний бусад обьектууд, тэдгээрийн хөдөлгөөний чиг хандлагад өөрчлөгдөх болно. Тэгээд их объект (урт диаметр, муруйлт гүн), илүү их жин "таталцлын хүч". Энэ нь ёс суртахууны гаруй хөдөлгөдөг бол та өөр өөр "долгионтоогүй" бий үзэж болно.

ижил төстэй ямар нэг дэлхийн орон зайд болж байна. Ямар ч хурдан хөдөлж хатуу асуудал орон зай, цаг хугацааны нягтрал хэлбэлзлээс эх үүсвэр юм. чухал ач холбогдолтой далайц бүхий таталцлын хүн амын шилжилт хөдөлгөөн, маш том масс бүхий байгууллагууд байгуулагдсан, эсвэл их accelerations нь жолоодох үед.

физик техникийн тодорхойлолт

орон зай-цаг хугацааны хэмжилтийн хувьд хэлбэлзэл нь таталцлын талбайд гарсан өөрчлөлт гэх мэт өөрсдийгөө зарлан тунхагладаг. Энэ үзэгдэл нь мөн орон зай-цаг хугацааны үүсч гэж нэрлэдэг. Таталцлын долгион муудаж, тэднийг суналт, биеийг нь нөлөөлж, тулгарч буй обьектууд нь. Омог хэмжээ нь маш бага байдаг - анхны хэмжээ нь 10 ^-21 дарааллаар нь. Энэ үзэгдлийн илрүүлэх бүх саад судлаачид хэмжиж, эдгээр өөрчлөлтийг зохих тоног төхөөрөмж ашиглан бичиж сурах хэрэгтэй байсан юм. таталцлын цацрагийн эрчим хүч нь бас хэтэрхий бага байна - бүхэлд нь нарны системийн хувьд, энэ нь хэдэн квт юм.

таталцлын долгион тархалтын хурд бага зэрэг явуулах дунд шинж чанараас хамаарна. эх үүсвэрээс зайтай савладаг далайц аажмаар буурч ч тэг хэзээ ч хүрдэг. давтамж герцээс зуун хэдэн арван нэгэн хязгаарт оршдог. хоорондын дунд таталцлын долгион хурд арга гэрлийн хурд нь.

тодорхой нотлох баримт

анх удаа таталцлын долгион оршин онолын баталгаа Америкийн одон орон судлаач Жозеф Тейлор, Рассель; Hulse залгигддаг 1974 онд түүний туслах авч чадсан байна. телескопоор дамжуулан Ертөнцийг судлах Arecibo (Пуэрто-Рико), судлаачид PULSAR PSR B1913 + 16 нейтрон од нь тогтмол өнцгийн хурд (ховор тохиолдолд) үед массын нийтлэг төвийн орчимд эргэх нь хоёртын систем төлөөлж олж ажиглах. Жил бүр эмчилгээний хугацааг 70 мс хүртэл бууруулах, 3.75 цаг эхлээд байна. Энэ утга улмаас таталцлын долгион үйлдвэрлэх эрчим хүчний хэрэглээний эдгээр системийн эргэлтийн хурд нэмэгдсэн урьдчилан GTR тэгшитгэлийн дүгнэлтийг нийцэж байна. Дараа нь хоёр дахин pulsars болон ижил төстэй зан нь цагаан одой олджээ. Радио одон орон D. Тейлор болон R.; Hulse залгигддаг суралцаж таталцлын талбайд шинэ боломжуудыг нээсэн нь физикийн салбар дахь Нобелийн шагналыг 1993 онд хүртсэн.

таталцлын давалгааг хулгай

илрүүлэх таталцлын долгион анхны мэдээ 1969 онд их сургуулийн Мэрилэндийн эрдэмтэн Dzhozefa Vebera (АНУ-ын) хүлээн авсан. Энэ зорилгоор тэр өөрийн загварын хоёр таталцлын антентай, хоёр км-ийн зайд тусгаарлагдсан байсан. цуурайтсан илрүүлэгч мэдрэмтгий piezoelectric хувиргуур тоноглогдсон хөнгөн цагааны сайн чичиргээ ялгасан цилиндртэй-хөл хэсэг байсан юм. болдогсон бол тогтмол хэлбэлзэл шинжийг агуулж далайц нь хүлээгдэж байснаас нэг сая гаруй дахин их болох нь батлагдсан. Америкийн физикч эерэг үр дүнг "амжилт" давтан ижил тоног төхөөрөмж ашиглан бусад судлаачдын оролдлого дүнгээ өгч байна. Энэ чиглэлээр ажил шинжийг агуулж хэдэн жилийн дараа төлбөрийн чадваргүй хүлээн зөвшөөрсөн хэдий ч олон шинжээчдийн судалгааны энэ чиглэлээр дуудлага нь "таталцлын өсөлтийн" хөгжилд түлхэц өгсөн байна. Дашрамд хэлэхэд, Dzhozef Veber нас барах хүртлээ таталцлын долгион авах хэрэгтэй байсан юм.

хүлээн авах тоног төхөөрөмж сайжруулах

supersensitive магнитометрийг - 70-аад оны эрдэмтэн Билл Feyrbank (АНУ-ын) таталцлын долгион антенн нь зураг төсөл, шингэн гелий өөр хөргөлттэй, SQUIDs ашиглах нь боловсруулсан байна. тэр үед одоо байгаа технологи нь "төмөр" -д ойлгосон таны бүтээгдэхүүний зохион бүтээгч, харж болохгүй.

Энэ зарчмын дагуу Auriga lenyarskoy Үндэсний лаборатори (Padova, Итали) -д таталцлын илрүүлэгч хийсэн байна. хөнгөн цагаан, магнийн цилиндрийн суурь бүтэц, 3 метр урт, 0.6 м-ийн диаметртэй. 2.3 тонн хүлээн нэгж жин нь тусгаарлагдсан түдгэлзүүлсэн байна, ойролцоо үнэмлэхүй тэг вакуум танхимын хүртэл хөргөнө. туслах килограмм резонаторын болон компьютер дээр суурилсан хэмжих систем илрүүлэх тогтоосны болон сэгсрэхэд нь. тоног төхөөрөмж нь 10 ^-20 тухай заасан ^{мэдрэмжийн.}

interferometers

interferometric таталцлын долгион мэдрэгч үйл ажиллагааны үндэс Михельсон interferometer дээр ашиглаж байгаа нэг зарчмыг тусгасан. лазер цацрагийн эх сурвалж ялгарах хоёр гол горхи хуваагддаг. мөр төхөөрөмж урсгалд олон тусгал, аялал жуулчлалын дахин хамтдаа авчирсан дараа, эцсийн шүүгч хөндлөнгийн зураг өртсөн бол туяа Мэдээж ямар ч төвөг (жишээ нь, таталцлын долгион). Ийм тоног төхөөрөмж нь олон оронд бий болгож байна:

• GEO 600 (Hannover, Герман). вакуум туннель 600 метр урт.
• Но 300 м мөрөн дээр нь (Япон).
• Охины (Pisa, Итали) - хамтарсан Франц-Италийн төсөл нь гурван км урт хонгил нь 2007 онд эхлүүлсэн.
• LIGO (АНУ-ын Номхон далайн Coast), 2002 онд таталцлын долгион нь агнадаг тэргүүлэгч.

дэлгэрэнгүй харгалзан хөрөнгө өнгөрсөн.

LIGO Нарийвчилсан

Төслийн Массачусетсийн Технологийн болон Калифорни мужийн дээд сургуулийн эрдэмтэд санаачилсан байна. Хоёр судалгаа, ажиглалт, 3 мянга. км, тусгаарлагдсан орно Луизиана гурван ижил interferometers болон Вашингтон (Ливингстон болон Hanford хот). перпендикуляр вакуум туннелийн урт нь 4 мянга. метр байна. Энэ нь одоо байгаа ижил төстэй бүтцийг болзох хамгийн том нь юм. 2011 он хүртэл олон оролдлого таталцлын долгион нь ямар ч үр дүнгээ өгч чадаагүй байна илрүүлэх. A томоохон шинэчлэл (Advanced LIGO) таваас дээш удаа хүрээ 300-500 Гц-д тоног төхөөрөмж мэдрэг нэмэгдэж, (60 Гц хүртэл) нам давтамжийн бүс нутагт ийм Хүслэн 10 ^-21 утгыг хүрэх хэмжээний бараг нэгэн зэрэг ^юм. шинэчилсэн төсөл есдүгээр 2015 онд эхэлсэн бөгөөд хамтын ажиллагааны нэг мянга гаруй ажилтны хүчин чармайлт үр дүнд нь шагнагдах байна.

Таталцлын долгион нь байдаг

29 масс, 36 удаа нарны масстай илүү хоёр том хар нүх нь нэгдэж - September 14, 2015 оны 7-мс интервал ажиглагдахуйц ертөнцийн зах хэсэгт болсон хамгийн том үйл явдал манай гаригийн таталцлын долгион бууж ирж бүртгэгдсэн нь LIGO хайгч өссөн байна. шүүх, газар 1.3 Ga гаруй таталцлын долгион цацрагт секундын асуудлаар, өмнө авсан үед энэ нь асуудал гурван нарны массыг зарцуулсан байна. 35 Гц-д анхны тогтмол давтамжтай таталцлын долгион, 250 Гц-д хүрсэн түвшинд хамгийн их оргил утга.

олж авсан удаа дараа цогц шинжилгээ, эмчилгээнд хамруулах байсан үр дүн, анхааралтай өгөгдлийн өөр тайлбар таслагдах. Эцэст нь, хоёрдугаар сарын 11-нд Эйнштейн таамаглаж үзэгдлийн шууд илрүүлэх талаар өнгөрсөн жил дэлхийн олон нийтэд зарласан юм.

судлаачдын нэг Титаник ажлыг харуулсан баримт: - Энэ утга нь олон удаа нь атом, тэр бага улбар шар хэр их байна диаметр нь бага зэрэг хэмжээний савладаг гарын далайц нь 10 ^-19 м байна.

ирээдүйн төлөв

Энэ нээлт нь дахин нэг удаа баталж харьцангуйн ерөнхий онол нь хийсвэр томьёо нь зүгээр л нэг багц болон бүхэлд нь таталцлын долгион мөн чанар болон таталцлын үед цоо шинэ харагдах биш юм. -

5 сая км-ий тухай мөрөн, таталцлын талбайд тэр ч байтугай бага алдагдлын олох чадвартай бүхий аварга том тойрог замд interferometer бий болгох: цаашдын судалгаагаар эрдэмтэд Эльза төсөл дээр өндөр итгэл найдвар байдаг. энэ чиглэлээр ажлын сэргээн сайжруулах орчлон, үйл явц, ажиглалт уламжлалт хамтлаг хэцүү, эсвэл боломжгүй хөгжлийн үндсэн үе шатны талаар маш их хэлж чадах байна. ямар ч эргэлзээгүй болохыг хар нүх, таталцлын долгион, цаашид тогтмол байх болно, мөн чанарын талаар олон яриа байдаг.

Big Bang дараа манай дэлхийн анхны хором тухай ярих боломжтой RELIC таталцлын цацрагийн судалгааны хувьд илүү мэдрэмжтэй сансрын багаж хэрэгсэл шаарддаг. ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. Энэхүү төсөл нь хангагдсан байна (Big Bang ажиглагч), харин түүний хэрэгжилт, шинжээчдийн баталгаа, энэ нь 30-40 жил-ээс доошгүй боломжтой юм.