Редактор «Гиктаймс»
654,6
рейтинг
11 февраля в 23:50

Открытие гравитационных волн и новая эра астрономии: комментарии российских физиков

11 февраля 2016 года навсегда войдёт в историю. В этот день состоялось одно из величайших научных открытий последнего времени — открытие гравитационных волн, предсказанных почти сто лет назад общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Рябь в ткани пространства-времени, которая искажает пространство и время вокруг себя, дошла до Земли и впервые была напрямую зарегистрирована.

«Мы открываем новую эру — эру гравитационно-волновой астрономии. Это можно сравнить с появлением телескопа или радиоастрономии. У нас появился новый инструмент для исследования Вселенной», — считает один из участников проекта LIGO, руководитель группы «Когерентная микрооптика и радиофотоника» Российского квантового центра (РКЦ) Михаил Городецкий.

Международный проект LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория, был запущен в 1992 году, сейчас в нём участвуют учёные из 15 стран. С самого начала в экспериментах участвовали российские физики, в том числе научные группы под руководством профессора физического факультета МГУ Валерия Митрофанова.

Сегодня Валерий Митрофанов и другие видные российские физики приняли участие в пресс-конференции, на которой подробно рассказали об открытии. Ниже — видеозапись пресс-конференции. Профессор Митрофанов выступает первым, сначала он комментирует в прямом эфире трансляцию из Вашингтона. Там официально объявили сенсационную новость, слухи о которой ходили уже несколько недель.

Затем Валерий Митрофанов сам объяснил вкратце техническую сторону, как проходил эксперимент:

«Сигнал ловили от двух чёрных дыр, которые расположены от нас на расстоянии примерно в 1,3 миллиарда световых лет. Дыры вращались вокруг друг друга и в конце концов слились в одну. Об этом гравитационные волны просигнализировали всплеском, который и зафиксировали детекторы. Важно подчеркнуть, что это прямая регистрация волн, а не косвенная. За косвенную в 1993 году была присуждена Нобелевская премия. Детекторы поймали сигнал в 10 минус 19 степени метра. Это сегодня предельная точность измерения, которую до сих пор удалось достичь на Земле.

Что касается вклада российских учёных, то это, прежде всего, создание систем, которые позволяют выделить такой слабый сигнал на фоне шума. Задача, прямо скажем, сложнейшая».

Чёрные дыры имели массу примерно по 30 масс Солнца каждая и вращались друг вокруг друга с частотой 150 Гц. Масса после слияния оказалась на три солнечные массы меньше, чем сумма масс до слияния: оставшаяся энергия была испущена в форме гравитационных волн.

Дойдя до Земли, гравитационные волны начали искажать наше пространство-время. Соответственно, начало периодически изменяться расстояние между элементами антенн обсерватории LIGO, что зарегистрировали детекторы лазерных лучей.

Гравитационные волны были зарегистрированы 14 сентября 2015 года в 13:51 по московскому времени.

«Это предельное достижение человеческой цивилизации, — заявил профессор МГУ Сергей Вятчанин. — LIGO почти достиг квантового предела измерений. Удалось зарегистрировать смещение двух макроскопических объектов массой в несколько килограммов и разнесенных на несколько километров с точностью, предрекаемой квантовой неопределённостью Гейзенберга».

«Сейчас у нас всего два детектора, но даже с ними мы сможем определить массы объектов, а по времени задержки — оценить их примерное положение на небе, — сказал один из авторов открытия, научный директор Российского квантового центра, профессор МГУ Михаил Городецкий. — Для двух антенн локализация получается не очень хорошая — некоторая дуга на небе, но, когда полностью заработает третья Европейская гравитационная антенна, методом триангуляции мы сможем определять положение источников достаточно точно».


Г-образная антенна и обсерватория LIGO в штате Луизиана

Кстати, именно российские физики предложили подвешивать зеркала на кварцевых нитях вместо стальных (лазерные лучи отражались от зеркал в каждом четырёхкилометровом плече Г-образного интерферометра), что снизило посторонние шумы в системе. Без этого открытие вряд ли бы состоялось.

Видеозапись пресс-конференции
Анатолий Ализар @alizar
карма
682,6
рейтинг 654,6
Редактор «Гиктаймс»
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (202)

  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • +10
      Гравитационные волны были зарегистрированы 14 сентября 2015 года в 13:51 по московскому времени.
    • +33
      Да, они только включили тумблер и сразу: «Ух ты! Гравитационные волны! Пошли пресс-конференцию собирать».

      Извините за сарказм, но…
      • 0
        Такой вариант предполагает включение установки перед презентацией.
        Так что тут уж скорее так: собрали установку, собрали прессконференцию, щелкнули тумблером и давай про открытие гравитационных волн рассказывать. :)
  • –13
    А я думал(надеялся), изобрели непосредственный способ детектирования. Как к примеру тепловизор.
    • +5
      Это и есть непосредственный способ детектирования. Непосредственней некуда. Просто не стали визуализировать, как в тепловизоре.
      • –4
        Непосредственно детектировали лишь изменение волны лазеров. А причины вывели, наложив теорию на характеристики колебаний изменений. В принципе причиной могли быть не гравитационные, а например э-м волны, банальная интерференция, однако это каким-то образом исключили.
        • –7
          Вот и я про что. Товарищи минусуют не читая статью и не разбираясь в вопросе.
        • 0
          LIGO и есть большой интерферометр. А на его выходе стоит фотодиод следящий за интерференционным сигналом. Радиоволны он не принимает, другого источника света в туннеле нет =). Разумеется, время от времени он ловит быстрые частицы из космоса, но это легко отфильтровать.
          • –1
            Он и не должен принимать радиоволны, достаточно наложения волны лазера с другой когерентной волной, любого диапазона, и получим изменение частоты. Не требуется совпадение по направлению, достаточно хотя бы частичного совпадения векторов поля. Например вращательная поляризация на любую линейную будет воздействовать. Радиошум им уже создавал такие ложные сигналы, поэтому они добавили датчики до 45мгц.

            Насчет ложного ЭМ сигнала, вот описание методов проверки: dcc.ligo.org/LIGO-P1500238/public/main

            Что бросилось в глаза, это:
            Motivated by this sensitivity curve, the transient astrophysical searches generally
            limit the search frequency range to above 30 Hz and below 2-3 kHz, or roughly the
            human-audible range.


            Далее пишут, что еще проверяют радиочастоты — до 45мгц вроде. И всё! Шок.
            Потом пишут, что другие сигналы поймались бы другими наблюдателями… Ммм как-то не внушает уверенности.
            • +3
              достаточно наложения волны лазера с другой когерентной волной, любого диапазона

              Не совсем. Две ЭМ волны при наложении дают вам биения с разностной частотой. То есть чтобы эти биения попали в диапазон детектируемых волн (до 3 кГц), частота этой чудесной волны должна отличаться от основной на 3 кГц. При собственной частоте волны в ~1016 Гц это отличие, мягко говоря, эфемерно. То есть «случайная ЭМ волна» может быть только тем же зеленым лазером. Который там, естественно, где попало не гуляет.

              Про 45 МГц я в другой ветке написал.
              • 0
                частота этой чудесной волны должна отличаться от основной на 3 кГц

                Не обязательно, частота чудесной волны может быть намного выше или ниже лазера. Простейший пример, частота в два раза ниже, с небольшим сдвигом. Так же с гармониками.

                Кроме того кроме гармонических могут быть сложные когерентные сигналы (суммы гармонических). Тоже возможно биение этого диапазона. Все сводится к фазам.

                В той ветке дальше 1кгц график обрывается.
                • +1
                  Все подобные процессы с ЭМ волнами (гармоники, сложение-вычитание частот и прочие нелинейности) происходят только в хитрых средах и с очень маленькой эффективностью. Ни в воздухе, ни в вакууме ничего подобного не наблюдается из-за линейности уравнений Максвелла.

                  Гармоники могут появляться в проводных цепях, но это совсем другая история. По идеологии они похожи на наводки, и борьба с ними устроена соответственно.
                  • 0
                    Гармоника это общее определение, кратности данной частоты. Электроприборы и прочая техника тут ни при чем.

                    Сложение-вычитание частот это как раз линейность) и происходит как раз в «линейных» средах, вроде вакуума.
                    • 0
                      Тогда приведите пример, когда и где такое наблюдается :).
                      А если заинтересуют простые обзоры по нелинейной оптике — посмотрите тут или здесь.
                      • 0
                        Где наблюдается суперпозиция волн? Пример? Например, в вакууме))
                        Здесь например, интерферометр, а конкретно резонаторы из пар зеркал. Они настроены так, чтобы сохранять фазу. Однако пересечение с внешней волной изменит характер колебаний, частоту, фазу отражения от зеркала. Итерации усилят расхождения. На вход уже к датчику может выйти такое, что родная мать не узнает сдвиг по фазе либо частоте.

                        С нелинейной оптикой, плюс нелинейной волновой динамикой приходится регулярно встречаться, дело не из приятных скажем так. Но здесь нелинейных сред не нужно, сам резонатор может создать нелинейную динамику.
                        • 0
                          Вы видимо биения имеете в виду. Тогда расчет не отличается от приведенного выше. А для спасения от магических ЭМ волн неведомых диапазонов наводок фотоприемник ставят в экранированный корпус.

                          Не говоря о том, что биения вы увидите только если эта волна попадет на фотоприемник. В плече интерферометра вы можете хоть битву на лазерных мечах устроить — на основную волну эту повлияет чуть менее, чем никак. Фотоны с фотонами в вакууме не взаимодействуют.
                          • +1
                            Фотоны с фотонами в вакууме не взаимодействуют.
                            — в принципе есть ненулевая амплитуда такого взаимодействия и она считается в квантовой электродинамике. Но соответствующая напряженность полей (здесь я пользуюсь классическими понятиями) должна быть очень высока и нереализуема в обычных условиях, поэтому уравнения Максвелла остаются линейными
                            • 0
                              Человечество еще не дожило до лазеров таких мощностей =).
                          • 0
                            Нет, про биения мы говорили в самом начале, я подразумевала интерференцию на детекторе (лучи под разными углами), но потом глянула на схему и увидела, что лучи объединяются раньше, поэтому вариант отпадает.

                            Сейчас речь о резонаторе, там динамика гораздо сложнее. Вообще наверное неправильно называть это линейной средой, т.к. зеркала — тот нелинейный момент все-таки. В момент падения волны или волн на поверхность зеркала, ему, т.е. его электронам, без разницы, две это волны или десять. Они реагируют на изменения электромагнитного поля, которое суммируется. В случае поляризованных излучений результат «отражения» такой суммы может быть вовсе небанальным. Поэтому в итоге получим не две отраженные волны, каждая будто другой нет вовсе, а некое нечто, ну зависит от материала, от векторов полей…
                            Там конечно пишут, что зеркала экранированы, но датчиков-то нет! (высоких диапазонов) Поэтому доказать, что не было, ну это вопрос веры в экранирование. Ну будем считать, что верим.

                            А лазерные мечи, если настоящие, то битву лучше не устраивать, у них энергия наверняка такая, что на основные волны повлияют чуть более чем никак) Они же выстрелы из бластеров отражают…

                            PS. насчет фотонов которые не взаимодействуют, это конечно упрощение, высокие энергии это показывают, а еще видела такую интерпретацию (не знаю, насколько верную))
                            Заголовок спойлера
                            image
                            • 0
                              Нелинейности в резонаторе — это модно и интересно. Но простое гугление покажет вам, что это относится к резонаторам с нелинейной средой внутри (кристаллами, хитрым волокном, атомами). А сам по себе резонатор линеен.

                              По поводу зеркал: электроны и правда модулируются тем, что на них падает. Отсюда и отражение. Электроны очень шустры и могут «отслеживать» колебания любых волн (как минимум до ультрафиолета) в любых комбинациях — поэтому никакого смешивания, никаких нелинейностей не происходит. Упало две волны — отразилось две волны. То же с поляризацями: они задают направление колебаний электронов и ни к каким нелинейностям не приводят.

                              Поэтому зеркала не экранированы, смысла в этом нет. Экранирован детектор.

                              P.S. А в квантовой электродинамике и прочих высоких энергиях и не такое бывает :). Но мы до таких мощностей еще не доросли.
                              • +1
                                тут мелочи
                                Детектор не экранирован, он обставлен датчиками. Зеркала оказывается тоже не особо экранированы: dcc.ligo.org/LIGO-P1500238/public/main
                                Резонатор нелинеен, в этом смысл его использования — увеличить расхождение по фазе. За 75 проходов расхождение увеличивается в 300 раз. С отражением тоже не так просто, посмотрите сколько кроется за понятием «показатель преломления». Он зависит от частоты, от фазы, от поляризации, от интенсивности. В случае данных зеркал стремятся свести эти зависимости к минимуму, но они все равно не идеальны.


                                А теперь, держите меня всемеро)) В той же статье можно прочитать, что они периодически ловили сигналы (называемые ими «blip transients») с высоким signal-to-noise и неизвестного происхождения. И забраковывали их, потому что они не вписывались в модель гравитационных волн))
                                Blip transients are short noise transients that appear in the gravitational wave
                                strain channel h(t) as a symmetric ‘teardrop’ shape in time-frequency space,
                                typically between 30 and 250 Hz, with the majority of the power appearing
                                at the lowest frequencies, as seen in Figure 3. They appear in both detectors
                                independently with modest amplitude.
                                The single detector burst identification
                                algorithm Omicron, which identifies excess power transients using a generic sineGaussian
                                time-frequency projection [13, 14], will resolve such noise transients with
                                a signal-to-noise ratio of 10-100. No clear correlation to any auxiliary channel has yet been identified. As a result, there is currently no veto available to remove these noise transients from the astrophysical searches.

                                Иначе говоря, ловили сами не зная что(!), но «вот этот сигнал очень похож на гравитационные волны, значит, это они»)

                                Более того, словили другой сигнал (LVT151012), похожий на тот самый, но забраковали, решив, это скорее всего из-за волн в океане))
                                The CBC search identified the second most interesting event on the 12th of October 2015. This
                                trigger most closely matched the waveform of a binary black hole system with masses 23+18−5 M and 13+4−5 M, producing a trigger with a false-alarm rate of 1 event per 2.3 years; far too high to be a strong detection candidate
                                [...]
                                This was likely due to increased low frequency ground motion associated with ocean waves

                                Ммм… ок. Заголовки статей должны быть более яркими: «Гравитационные волны зарегистрированы! (а также еще куча не пойми чего)».
                                • +2
                                  А что тут вообще смешного? Любой детектор ловит до черта всего, и надо отделить сигнал от шума, чтобы найти то, что надо, с заданной достоверностью. Форма гравитационной волны и то, как на нее должен реагировать детектор, четко описываются теорией, смысл эксперимента именно в этом — найти в шумах уникальный сигнал, соответствующий теории и не относящийся ни к одному из известных источников шума. Если не найдем — значит, либо чувствительности недостаточно, либо волн нет и надо менять теорию. Если найдем — мы открыли гравитационные волны, если конечно кто-то не создаст еще одну теорию, показывающую, что еще что-то во Вселенной может оказывать абсолютно идентичное воздействие на детекторы.

                                  > В той же статье можно прочитать, что они периодически ловили сигналы (называемые ими «blip transients») с высоким signal-to-noise и неизвестного происхождения. И забраковывали их, потому что они не вписывались в модель гравитационных волн))

                                  Естественно, забраковывали, потому что это uncorrelated noise, да еще и не укладывающийся ни в какую модель. Если не понимаете, что такое uncorrelated noise — это сигнал, который проявляется только в одном из двух разнесенных на 3000 км детекторов, другой при этом молчит. Вы сами же это и выделили в цитате: «They appear in both detectors independently with modest amplitude». Их ловили кучу раз оба детектора, неизвестно, что это (не относится ни к одному из известных мониторящихся источников шума, второе же выделение в вашей цитате), возможно что и сигнал космического происхождения, надо думать дальше, но это точно не то, что мы ищем — все логично, пишем это в «потенциально интересный шум, в котором надо разобраться».

                                  > Более того, словили другой сигнал (LVT151012), похожий на тот самый, но забраковали, решив, это скорее всего из-за волн в океане))

                                  Смотрим в книгу, видим фигу? Или специально все перевираем, вырезая неугодные места из цитаты?
                                  The data around this event were found to be significantly more non-stationary
                                  than those around GW150914. The noise transient rate in the hours around
                                  LVT151012 was significantly higher than usual at both LIGO detectors, seen in the
                                  Omicron trigger rate even on a broad time scale for LIGO-Livingston in particular,
                                  as illustrated in Figure 14. This was likely due to increased low frequency ground
                                  motion associated with ocean waves [55].
                                  Для тех, кто не может в английский — в обоих детекторах в окрестности этого сигнала регистрировался повышенный уровень фонового шума, из-за которого этот слабый сигнал не дополз до нужного уровня 5 сигм. И причиной этого фонового шума скорее всего стал именно «голос моря».

                                  И да, что-то вы почему-то не цитировали вместо этого выдержки из той же статьи о шумах, которые потенциально могли влиять на работу лазера и электроники в интерферометре, которые они внезапно учитывали (они даже резонанс Шумана принимали во внимание).

                                  Вы почему-то упорно пытаетесь тут показать, что якобы умнее коллаборации в несколько тысяч человек, которая делала эти детекторы, и видите то, что не видят и не учитывают они, я только не пойму, на черта вам это надо.
                                  • 0
                                    Ничего мне не надо, задала вопрос, как определили достоверность, никто не отвечает, пришлось самой смотреть)

                                    Теперь по пунктам. Насчет blip — ну и что, что некоррелированы во времени? Суть в том, что они не знают, что ловят. Имеют источник, НЕ являющийся источником грав. волн. Таким же образом могут поймать сигнал того же неизвестного источника, но на этот раз скоррелированный. Какие гарантии, что это не то? В случае «мы не знаем» — даже статистику приложить невозможно.
                                    Логика, и никакого мошенничества.

                                    Насчет второго — LVT(октябрь). Суть в том, что этот сигнал очень похож на тот, который назвали грав. волнами. Даже вычислили их параметры. С учетом предыдущего пункта это добавляет сомнений. Оказывается, какой-то океан может притвориться парочкой черных дыр)) При этом они сами не уверены, т.к. «likely». А в следующий раз он притворится, не наделав шумов, и что тогда? А тогда — GW150914))

                                    А насчет ЭМ шумов, с самого начала писала — детекторов высоких частот у них нет. Тестовые шумы даже низкочастотного поля производили сигнал. А высокие решили, что не нужно. Ну понятно, «там же не дураки сидят».

                                    Прошу понять, я не говорю, что это доказательство, что сигнал ложный. Возможно и не ложный. Но это действует в обратную сторону — убедительных доказательств, что это именно гравитационные волны, в данном случае НЕТ. Можно лишь говорить о вероятностях, а также о достаточно существенных вероятностях false alarm.
                                    • +3
                                      Пардон… вы вообще прочитали мой ответ и поняли, о чем я вам пишу, или просмотрели по диагонали и продолжаете писать чушь от балды? О_о

                                      > Насчет blip — ну и что, что некоррелированы во времени?

                                      Причем тут «во времени» и о какой корреляции речь вообще? Это случайные сигналы, регистрируемые одним из детекторов. Correlated переводится с английского вообще-то не только как «коррелированный».

                                      > Суть в том, что они не знают, что ловят. Имеют источник, НЕ являющийся источником грав. волн.

                                      И что из этого? Ну ловят и ловят. Спектральная подпись сигнала с ожидаемой для гравитационной волны не имеет ничего общего, следовательно, это шум, черт его знает какой природы, если кому-то будет интересно, пускай изучают эти данные и выясняют, какой (скорее всего уже выясняют, вообще сигнал похож на какой-то солитон), к основному эксперименту (поиск гравитационных волн с четко описанной спектральной подписью) он не относится.

                                      > Таким же образом могут поймать сигнал того же неизвестного источника, но на этот раз скоррелированный. Какие гарантии, что это не то?

                                      Я уже сказал, если спектр и характеристики сигнала будет совпадать с таковым у предсказанной гравитационной волны — будет интерпретировано как гравитационная волна, до тех пор, пока кто-то не выдумает теорию, предсказывающую другой источник идентичных сигналов. Пока такой теории физикам неизвестно, а ни одна из существующих такого не предсказывает. Если не будет — в рамках основного эксперимента нам пофиг, что это, это шум, его будут изучать отдельно.

                                      > Оказывается, какой-то океан может притвориться парочкой черных дыр))

                                      Еще раз, где вы в статье увидели этот бред? Я вам даже точную цитату привел, там ясно сказано — был зафиксирован сигнал, сигнал подходит по характеристикам, но чтобы его признать официальным событием, он слишком слабый, слабый потому, что было слишком шумно и он теряется на фоне шума, слишком шумно было скорее всего потому, что шум создавал «голос моря». Покажите мне предложение, где написано «сигнал был создан волнами в океане», или идите учить английский и учиться читать текст не по диагонали, а то вы, похоже, любите перескакивать через абзац при чтении.

                                      > А высокие решили, что не нужно. Ну понятно, «там же не дураки сидят».

                                      Ну правильно решили, если законы физики ясно говорят, что высокие частоты и не могут влиять в принципе. Про ваши изыскания в области волновой оптики, пытающиеся показать, что якобы там в детекторе в линейном резонаторе в сверхглубоком вакууме (да, там четырехкилометровая вакуумная система в каждом плече, а не просто воздух в тоннеле) откуда-то родились нелинейности (все мои преподы с кафедры радиофизики рыдают в обнимку), вам уже ответили ниже.
                                      • 0
                                        в сверхглубоком вакууме (да, там четырехкилометровая вакуумная система в каждом плече, а не просто воздух в тоннеле)
                                        если правда, что из четырехкилометровой трубы они отсосали вакуум до сверхглубокого, то я уже вообще не знаю… Круты ребята.
                                      • 0
                                        "Корреляция во времени" — то же, что "совпадение по времени", термин общий, английским не ограниченный.

                                        А теперь еще раз. Вся суть "детектора гравитационных волн" в том, что когда интерферометр регистрирует сигнал, можно сказать, что это именно гравитационные волны — потому что это ничто другое. Потому, что это не ЭМ воздействие, не механическое и т.п. По принципу "это не все из перечисленного, поэтому это могут быть только грав. волны".

                                        В ситуации с неизвестным источником это основание теряется. Мы уже не можем сказать "это ничто другое", т.к. у нас есть неизвестный источник, который вся наша аппаратура не может распознать. В системе дыра, он ловит непонятно что. Это "детектор неизвестных сигналов" — такое название подойдет?

                                        Ваши аргументы опираются на паттерн сигнала, мол они разные. Но это не сильный аргумент, т.к. ничего не известно о неизвестном источнике, поэтому неизвестно, какие сигналы он может порождать.

                                        Насчет океана. Посмотрим цитату:

                                        We performed similar in-depth checks of potential noise sources for this trigger.
                                        For LIGO-Livingston data, LVT151012 is in coincidence with significant excess power
                                        at 10Hz lasting roughly three seconds, a portion of which can be seen in Figure 13.
                                        There is no obvious indication of upconversion to the frequency range analyzed by the
                                        transient searches, so the low frequency noise is not thought to have caused the signal
                                        associated with LVT151012 in the Livingston detector.
                                        The data around this event were found to be significantly more non-stationary
                                        than those around GW150914. The noise transient rate in the hours around
                                        LVT151012 was significantly higher than usual at both LIGO detectors, seen in the
                                        Omicron trigger rate even on a broad time scale for LIGO-Livingston in particular,
                                        as illustrated in Figure 14. This was likely due to increased low frequency ground
                                        motion associated with ocean waves

                                        Нельзя однозначно сказать, но по-моему они решили, что это ложный сигнал, и искали источник шума ("наверное океан")).
                                        Но если и трактовать по-вашему, тогда, надо понимать, если б не океан, была бы зарегистрирована вторая пара черных дыр, верно? То есть "то редкое удачное событие" — два раза в месяц. Действительно необычно! Только вопрос, почему об этом ничего не сказано в главной статье (https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102), где-нибудь в discussion хотя бы? Что "с уверенностью мы зарегистрировали одну пару черных дыр, а еще рядышком вторую, но океан помешал, и мы были вынуждены забраковать. Это не просто удача, это сверхудача!". Ведь сигнал был достаточно сильным, а 2 пары дыр это намного больше чем одна))

                                        Насчет "законы физики ясно говорят, что высокие частоты и не могут влиять в принципе", это интересно — покажите мне эти законы))
                                    • +2
                                      Прошу понять, я не говорю, что это доказательство, что сигнал ложный. Возможно и не ложный. Но это действует в обратную сторону — убедительных доказательств, что это именно гравитационные волны, в данном случае НЕТ. Можно лишь говорить о вероятностях, а также о достаточно существенных вероятностях false alarm.

                                      Если что-то выглядит как утка, летает как утка и крякает как утка — то мы будем считать, что это утка. К сожалению, ни гравитационные волны, ни черные дыры, ни даже те самые электроны нельзя самолично пощупать и убедиться, что это именно оно. Вся современная физика основывается на вышеозвученном "утином принципе": если у нас есть теория и есть наблюдения, объясняемые ей с достоверностью не менее 5σ (т.е. это не случайный шум, такое было бы слишком маловероятным), наблюдения считаются подтверждающими теорию. А как иначе? Пощупать-то нельзя!

                                      Детекторы засекли некий сигнал характерного вида. Достоверность — 5.1σ. Сигнал — есть, это факт. Объясняйте его как угодно: сливаются черные дыры, у зеленых человечков вечеринка в стиле техно, Билл Гейтс кошелек уронил и случилось землетрясение — но после бритвы Оккама должна остаться самая простая теория, которая объясняет все. Пока в качестве такой выступает именно теория гравитационных волн и слияния ЧД. Вполне может быть, что потом все это объяснят по-другому, а пока будем радоваться самому факту получения сигнала: 10^-21 — это очень, очень, очень тонкий уровень. И там что-то происходит.
                                      • 0
                                        Детекторы засекли некий сигнал характерного вида. Достоверность — 5.1σ.

                                        Ну вы же понимаете, это лишь достоверность того, что это именно сигнал, а не случайная флуктуация шумов. Что это сигнал — тут сомнений вообще нет. Вопрос в том, ЧТО это за сигнал.
                                        Знаете, например в психологии когда составляют психологические тесты, есть два основных критерия их качества. Первый — насколько тест измеряет действительно то, что должен измерять) А не что-то другое. Например, какой-нибудь "тест на эмпатию" — действительно ли измеряет эмпатию, а не скажем уровень притворства или конформизма. Это большая проблема, ее видно на всех тестах на интеллект и т.п.

                                        Если бы не было неизвестных сигналов, все, что вы написали, имело бы убедительный вес. Но когда в траве шныряет что-то непонятное, и вы слышите, что крякает утка, у вас нет серьезных оснований быть убежденным, что это утка)

                                        Кстати, насчет второй крякнувшей утки (LVT), как считаете, это вторая утка или просто случайно крякнувший Билл Гейтс?)
                                        • +4
                                          Но когда в траве шныряет что-то непонятное, и вы слышите, что крякает утка, у вас нет серьезных оснований быть убежденным, что это утка)

                                          Более того, в той траве можно найти не только утку, но и мышей, и бегемотов, и шерстистых слонов… А уж сколько там тараканов! Ибо сырой, необработанный сигнал с датчика — это, можно так сказать, белый шум. И в отличие от рации, там нельзя покрутить ручку чувствительности и оставить только голос — шумов так много, что сигнал тонет в них как крупинка сахара в ведре чая: даже на вкус не определяется. Но у химиков есть методы и почувствительнее нашего вкуса.

                                          Ключевое слово — "достоверность". В том шуме есть и синие мыши, и зеленые, и фиолетовые, и в крапинку, и с тремя хвостами, и с двенадцатью лапами, и с щупальцами вместо лап… Есть все, во всех вариантах — а потому каждый вариант имеет малую достоверность. А вот утка там одна, в одном варианте, и когда мы задаем вопрос: "Сколько лап у того, кто шныряет в траве?" — мыши передерутся между собой, но так и не смогут дать внятного ответа. А утка сможет, ее голосок будет слабым, но на фоне общего невнятного бурчания все-таки различимым. Так ее и находят.

                                          А когда удается достоверно выделить некий сигнал из общего шума, становится необходимо понять, что же мы выловили. В отличие от психологических тестов, которые не могут понять, эмпатию они мерят или тревожность, в физике получают четкие результаты: эмпатия — 0,87, конформизм — 0,24, агрессивность — 0,12, негативизм — 0,94 и т.д. И вот по такому набору цифр требуется понять, что же там с бедным пациентом происходит — а пощупать пациента и посмотреть на него с другого боку нельзя. Если в учебниках такой случай описывается — скорее всего, это оно и будет. Но на переднем рубеже науки учебники чаще всего неполны или вообще врут. Тогда пытаются объяснить происходящее какой-нибудь теорией и та, которая потребовала меньше всего подтасовок фактов, объявляется победившей.

                                          Вторая крякнувшая утка может быть и затесавшимся Биллом Гейтсом — но проще предположить, что мы не до конца учли влияние океанских волн и фаз Луны (и соответственно пересчитать достоверность в меньшую сторону), чем выдумывать, где и как должны были облучать того паука, который его так укусил, что наш Билли оброс перьями и закрякал.
                                          • 0
                                            В отличие от психологических тестов, которые не могут понять, эмпатию они мерят или тревожность, в физике получают четкие результаты

                                            В данном случае не получают, недостаточно информации. Обычная статистика. Чтобы оценить действительную достоверность грав. волны, нужно среди всего принять вероятность, с которой неизвестный источник blip может породить сигнал, имитирующий грав.волны. Но об источнике ничего не известно, поэтому максимум что можно сделать, это принять, что blip имеют некое постоянное распределение, и статистически подобрать его, исходя из наблюдений. Так тут и сделали. И это очень шаткое место. Не только выборка маленькая, но и в принципе, на осознанном незнании нельзя строить убедительные для себя выводы.

                                            Насчет океана и LVT — тут просто интересный момент получается. Значит два возможных варианта:

                                            1. это не были грав. волны
                                            2. это были грав. волны
                                              (третьего не дано)

                                            Если первый вариант, тогда это не очень хорошо для GW150915. Это значит, что сигнал очень похожий на г.в. может быть порожден "наверное океаном". Так как сам сигнал LVT был относительно сильный, а шумы на детекторах ловились не в момент сигнала, а где-то в районе того времени (пишут именно так об этом), т.е. сам сигнал словился, минуя детекторы шумов, которые в тот момент соостветствующего всплеска не обнаружили. Опять проявление дыры в детекторах. А также значит, жесткой привязки сигнала к шумам нет, и возможно зарегистрировать сигнал идентичный GW150915 порожденный "наверное океаном". Иначе говоря, довольно сильно увеличивает правдоподобность, что GW150915 — ложный сигнал.

                                            Но если второй вариант, значит — это было еще одно слияние двух черных дыр. Вроде как говорилось, что это редкое явление. Но два события в течение месяца — или исключительное везение, или таких слияний больше, чем предполагалось. Если второе, тогда событие означает не толкьо в наблюдение грав. волн, но и свидетельство, что слияние черных дыр — обычное дело в космосе.
                                            • +1
                                              Повторяю: надо разделять событие на две части. Первое: в сигнале с детектора был найден достоверный сигнал некоторой специфической формы. Второе: данный сигнал был проинтерпретирован как порожденный слившимися ЧД, потому как это самое простое объяснение.

                                              Как нашли сигнал? Отфильтровали из сырых данных все, что может быть порождено известными процессами, в остатке выполнили поиск достаточно сильной составляющей специфической формы. Звучит просто, но на практике это означает определение марки сахара, крупинку которого уронили в соседнее болото с лягушками. Концентрация полезного сигнала в общей массе воды, льющейся с детектора, примерно такая же. Просеиваем поток, отделяя камыши и лягушек, отстаиваем ил, пропускаем оставшуюся жижу через бумажные фильтры, дистиллируем, вымораживаем, заливаем азотной кислотой, титрируем, крутим в центрифуге и т.д. — пока из всего вычерпанного нами болота не останется только крохотная пробирка, годная для непосредственного анализа.

                                              А может в итоге и не останется, если крупинки сахара там и не было. А может быть, мы найдем карамельный сахар и придется оправдываться, что вот, собака в соседнем городке конфету сожрала и неделю назад в нашем болоте купалась. В любом случае, мы получим факт: что-то было. Если подходить к процессу фильтрации аккуратно, вместе с пробиркой мы получим еще ряд чисел: степень очистки, количество привнесенных примесей, количество упущенного вещества и т.д. — что позволит оценить достоверность итогового анализа и примерно восстановить исходные параметры, которые плавали в болоте.

                                              Поэтому, если говорить "насчет океана и LVT" — там нет двух четких вариантов. Есть просто некоторая степень достоверности: скорее всего, это не были грав. волны (потому как анализ пробирки сахара не нашел, но мы не можем быть уверены на 100%, что не упустили его при фильтрации), либо там было нечто, весьма напоминающее грав. волны (в пробирке есть какая-то сахароза, и наверняка это была та самая крупинка, хотя черт ее знает...). Достоверность, те самые пять сигма, как раз и оценивает нашу степень уверенности в своих выводах.

                                              Океанские волны могу порождать похожий сигнал, но это только заставляет фильтровать тщательнее и понижать достоверность. Разница в любом случае будет, пусть даже крохотная — вот на нее и будут ориентироваться, ее и будут ловить. В пробирку должно попасть только то, чего принципиально не может быть в обычном болоте.
                                              • –2
                                                С первой частью я не спорю. Второй пункт — вот где зло)

                                                Второе: данный сигнал был проинтерпретирован как порожденный слившимися ЧД, потому как это самое простое объяснение.

                                                В условиях сигналов не г.в., которые не регистрируют датчики, призванные регистрировать все, что не является г.в., самое простое объяснение — баг в системе)

                                                Достоверность 5 сигм — это лишь достоверность, выражающая соотношение сигнала к уровню шумов, мол "с вероятностью 99.999% это не случайные флуктуации". Но это не "степень уверенности в своих выводах" — прочитайте еще раз, как выводится именно такая достоверность. В ней нужно учесть фактор, о котором мы ничего не знаем. Ни о какой уверенности речи быть не может.

                                                Кстати в популярных статьях именно так и выдают, как вы пишете, "зарегистрировали г. волны с достоверностью 5сигм". Ну это какие-то лженаучные методы прям)

                                                А насчет LVT, просто интересное следствие из двух вариантов (один из них имел место — LVT это или г.в., или нет — третьего не дано). Одно из двух — или были зарегистрированы 2 пары ЧД, т.е. возможно их больше, чем казалось, или (второй вариант) главный сигнал GW с довольно существенной вероятностью ложный.
                                • 0
                                  По поводу ваших проблем с оптикой
                                  Зависимости поведения зеркала от фазы непрерывного лазера нет и быть не может; зависимость от интенсивности называется «нелинейный процесс», о чем я вам третий день пишу.

                                  Эффективность у этих процессов порой такая, что медведя проще танцевать научить. Скажем, генерация второй гармоники в идеально подобранных кристаллах с идеальным лазером на входе и идеальной термостабилизацией дают эффективность процентов 40 максимум. В просто очень хорошем кристалле с просто очень хорошим лазером я еле-еле один процент получал. В металлических пленках нелинейности вообще не наблюдаются: никто никогда не видел, чтобы зеркало, отражающее неодим (1064 нм), светилось зеленым (532 нм = 1064/2) хотя бы чуть-чуть. При этом генерация второй гармоники — самый простой и эффективный процесс со всех точек зрения.

                                  Это не говоря о вышеупомянутом расчете: хотите сайдбэнд на 3 кГц — будьте добры, дайте лазер, отстоящий от основного на 3 кГц. Да у него ширина линии на пару порядков больше.

                                  Резонатор усиливает фазу не потому, что он нелинейный, а потому, что он многопроходовый. Сбегали туда-обратно сто раз — увеличили изменение расстояния в сто раз. Никаких нелинейностей.

                                  Про второе событие: вы сами процитировали, что у него проблемы с достоверностью из-за сигнал/шума:
                                  false-alarm rate of 1 event per 2.3 years; far too high to be a strong detection candidate
                                  в то время, как для опубликованного события
                                  The significance of the GW150914 event was measured to be greater than 5.1 sigma, corresponding to a false-alarm rate of less than 1 event per 203 000 years
                                  На пять порядков больше!

                                  А вот blip transient — это интересно, как и все неизвестное. При этом результата это никак не умаляет: целью эксперимента является достоверное подтверждение теории. Сигналы от слияния черных дыр и этих загадочных blip transients сильно различаются, поэтому на достоверность это не влияет. А выяснением их природы коллаборация, думаю, озабочена не меньше, чем вы.
                                  • 0
                                    А вот сколько там у них в ЛИГО реально проходов в резонаторе, можете сказать? Просто интересно
                                    • 0
                                      75 вроде.
                                    • 0
                                      Судя по третьей картинке из оригинальной статьи, 2500 проходов (100 кВт / 20 Вт / 2 направления). Хотя про детали надо у Shkaff спрашивать.
                                      • 0
                                        А потери?
                                      • 0
                                        Что-то там на картинке непонятно, усилителя нету до 100 квт
                                        • +2
                                          Что-то там на картинке непонятно, усилителя нету до 100 квт

                                          А какой усилитель там должен быть? Его там в принципе нету, т.к. это не усилитель, а оптический резонатор.
                                          Просто те 20 Вт на входе, прежде чем выйти из детектора многократно отражаются от зеркал и проходят путь много раз. В результате луч циркулирующий между зеркалами эквивалентен одиночному лучу лазера в 100 кВт.
                                          Для этого нужен не усилитель, а зеркала с коэффициентом отражения ~99.98%
                                          • 0
                                            Что значит "эквивалентен", в каком смысле? Не понимаю.
                                            Эти 100 квт меня сразу смутили, что-то слишком много для таких зеркал, как на фотках

                                            • +1
                                              Эквивалентен по количеству энергии падающей на поверхность 2 зеркал в единицу времени. Только это не один луч, а множество многократно переотраженных, соответственно характер взаимодействия с зеркалом этого пучка отличается от луча одиночного 100 (50) кВт лазера.
                                              • 0
                                                Да, понятно теперь
                                  • 0
                                    Насчет г.в. ответила выше, насчет оптики: вы описываете простые взаимодействия лазеров одной частоты. А с другими частотами все может быть иначе. Особенно когерентные сложные сигналы. Электроны это в самом упрощении осцилляторы, а это уже очень сложно. А они еще и не простые осцилляторы)

                                    А насчет 3кгц — это уже не биения, это частота появления отклонений в резонаторе. Т.е. шум может быть очень высокой частоты, но подаваться сериями с частотой 3кгц, таким образом получаем, что получаем.
                                    • 0
                                      Понимаете, если вы биолог и не разбираетесь в оптике, то это не значит, что все остальные (в частности, инженеры LIGO) в ней тоже не разбираются. Если остаются вопросы по существу, пишите в личку.

                                      По поводу веры в нелинейности (которые изучаются уже лет 60, поэтому их детали хорошо известны) я уже высказался: в условиях, аналогичных LIGO, их никто никогда ни на каких частотах не видел. Ни в зеркалах, ни тем более в вакууме. Это именно то, что называется «научный метод»: эффект не наблюдается ни на практике, ни в теории; говорить про него бессмысленно.

                                      Чем вас так радует blip transient, я так и не понял. Сигнал непонятной природы с четкой сигнатурой. Легко фильтруемый по этой сигнатуре. Природа любопытна, для основной задачи в целом безвреден. Примерно как безвредные примеси при синтезе. Или как дефекты при росте чистых кристаллов. Или как космические частицы для матриц спектрометров. Ох и красивые сигналы получаются, я помнится первый раз зеленым студентом как их намерил, так полчаса на них довольный пялился. Пока не пришел руководитель и не заржал.
                                      • 0
                                        Понимаете, если вы разбираетесь в оптике прошлого века, это не значит, что вы разбираетесь в оптике. Ладно, шутка)) Пусть не разбираюсь в оптике, но может заметили электромагнетизм меня особенно интересует, и когда вижу, какие механизмы использует природа, и вижу, что физики не умеют их объяснить, то в этой теме возникает естественна осторожность насчет, кто в чем «разбирается». Так разбираются, что не могут понять, откуда сигнал))
                                        Это именно то, что называется «научный метод»: эффект не наблюдается ни на практике, ни в теории; говорить про него бессмысленно
                                        Черный лебедь просил передать, что это не научный метод.
                                        Всё, дальше действительно, пишите в лс.
                                    • 0
                                      Электроны это в самом упрощении осцилляторы, а это уже очень сложно

                                      Добро пожаловать в квантовую электродинамику! Отражение фотонов от электронного поля объясняет именно она. И там реально все очень сложно. Но при этом КЭД — одна из самых точно проверенных наук. Которая предсказывает, что не будет хоть сколько-либо заметных нелинейных эффектов при отражении от ровного холодного металлического зеркала лучей сравнительно небольшой интенсивности (с напряженностью полей, много меньшей чем в самих атомах зеркала).
                                      • –3
                                        Ну как же. Дифракция проявляется например в резонаторах с параллельными зеркалами, поэтому используют вогнутые — чтобы минимизировать расхождения в углах падения и фаз. То есть, сам материал подвержен нелинейности, как ни крути.
                                        КЭД конечно точная вещь, но проблема в другом — динамика атомов, электронов и падающего излучения — тут большое поле для усложнений. Примерно как "проблема трех тел". Вроде законы точные, а поведение сложное. А тут не три тела, а… много)
                                        • +2
                                          Ну как же. Дифракция проявляется например в резонаторах с параллельными зеркалами, поэтому используют вогнутые — чтобы минимизировать расхождения в углах падения и фаз. То есть, сам материал подвержен нелинейности, как ни крути.

                                          Извините, не смог удержаться.

                                        • +2
                                          Динамика атомов, электронов и падающего излучения — это та самая штука, которую мы не принципиально не можем знать точно (все вопросы к доктору Гейзенбергу, когда он закончит варить метамфетамин, он все объяснит). Но зато мы знаем статистику, усреднение. Фотоны сами по себе тоже летят как б-г на душу положит: и за угол заворачивают, и отстают нещадно — но среднее соблюдается очень точно: галактики в десятках миллиардов световых лет выглядят так же четко и неразмыто, как и фонарь за окном. Если атомы металла образуют большую ровную плоскость — электронное поле на поверхности тоже будет плоским, причем даже еще более ровным.

                                          Поэтому можно говорить, что отражается не фотон от электрона, а световой луч от металлического зеркала. Угол падения равен углу отражения и все такое. Если бы там не металл был, а особо хитрый кристалл с дипольными молекулами — была бы нелинейность. Но зачем экспериментаторам усложнять себе жизнь?
                                          • 0
                                            Поэтому можно говорить, что отражается не фотон от электрона, а световой луч от металлического зеркала.

                                            Нельзя. Т.е. можно, но на школьном, бытовом или инженерном уровне. В реальности любое зеркало — некая молекулярно-атомная решетка с электронами определенной конфигурации, взаимозависимостей, и в сумме это составная система из осцилляторов (грубо говоря). То, что зеркало ведет себя так а не иначе в контакте с эм волной, описывает обычный случай. Но на систему из осцилляторов можно посмотреть с т.з. гармонического анализа, найти особые состояния — антифазы, резонансные условия — возможно многоуровневые — как ключ в замок. И при падении такой волны-ключа, взаимодействие произойдет совсем иначе, чем опыт научил.
                                            Но наверное это не относится к данному случаю (возможно такого излучения там не было) — просто замечание, что "зеркало оно и в африке зеркало", такое упрощение сильно ограничивает понимание природы отражения.
                                            • +3
                                              В данном случае мы имеем металлическое зеркало. Именно металлическое — это очень важно, потому что "молекулярно-атомная решетка с электронами определенной конфигурации" в металлах разделяется на два достаточно независимых, достаточно слабо взаимодействующих элемента: атомную решетку и электронный газ. Энергия теплового движения электронов в металлах больше энергии связи атом-электрон, валентные зоны очень широкие, поэтому электроны не привязаны к конкретному атому, а свободно блуждают по всему объему металла, подчиняясь статистике Ферми-Дирака. На поверхностях за счет электростатического отталкивания электронный газ несколько даже выступает за пределы атомной решетки, образуя потенциальный барьер. Т.е., повторяюсь, электроны к атомам в металлах не привязаны, они блуждают независимо.

                                              Вы когда-нибудь видели, как блестит графит? Все то же самое: свободные электроны, электронный газ. Металлический блеск — это однозначный признак наличия электронного газа на поверхности. Потому что на световых частотах электронный газ отражает фотоны не одиночными своими электронами, один на один, а как единое целое. КЭД, если говорить просто, объясняет это так: фотон может быть рассеян на любом электроне, в любую сторону и с любой фазой, но обязательно найдется другой такой электрон (их много, они свободные!), который сможет рассеять этот фотон в ту же сторону в противофазе, что после суммирования всех вероятностей даст нулевую интенсивность. Матан это гарантирует. Единственное исключение — отражение под равным углом, по правилам обычного зеркала, для которого противовеса не найдется, все электроны будут работать синхронно и не будут гасить друг друга. А потому все фотоны на достаточно больших (много больших длины волны) металлических зеркалах будут переизлучаться по правилам зеркального отражения. Все, именно потому что в металлах отражает не индивидуальный электрон, а электронный газ в целом.
                                              • –1
                                                А Вы видили как пропускают тонкие металлические пленки или металлизация на окнах, толщина поглащения ненулевая, от слов совсем. Меня всегда интересовало, что думал Фейнман, когда вводил путевые интегралы, если все пути практически иллюзорны и фантомны, может Вы ответите, коли автор недоступен? Да, уточню, начиная с жесткого ультрофиолета и выше по энергии — металлические пленки пропускают, как Вы это объясняете?
                                                • +3
                                                  В тонких металлических пленках плотность электронного газа совсем иная, чем в толстых слоях металла. Электроны предпочитают быть на поверхности (скин-эффект), а не в глубинах, поэтому если пленка располагает только своими электронами, то брусок — еще и пришедшими из глубины. А если толщина пленки сравнима с длиной волны, фотоны начнут отражаться и от другой стороны — будут дифракция, радужные цвета и все такое.

                                                  По поводу иллюзорных путей: добро пожаловать в мир квантовой механики! В нем возможно все, абсолютно все. Но почти на каждую случайно выпавшую решку найдется свой орел, ибо он точно так же может случайно выпасть. В сумме же останется либо строго ноль, либо только та самая решка, которую мы самолично туда подкинули. Именно так: к случайной плюс бесконечности добавляем не менее случайную минус бесконечность — в сумме получается ма-а-аленькое число, которое и должно было получиться по законам сохранения. Частицы могут двигаться по абсолютно любому пути, в том числе и через галактику Андромеды — но частицы, дошедшие в противофазах, погасят друг друга. А вот если частица двигалась по кратчайшему пути, альтернативы ей не найдется, после интегрирования по траекториям только она и останется.

                                                  Дифракция света почему получается? В пустом пространстве все пути присутствуют, в итоге выживают только фотоны, двигавшиеся прямо и с максимальной скоростью. Если поставить какое-то препятствие — даже в стороне от прямого пути — часть путей станет невозможной, сумма перестанет быть строго равной нулю вне прямого пути — т.е. свет начнет рассеиваться. Все.
                                                • 0
                                                  Сечение взаимодействия электрон-фотон зависит от энергий участников. Если энергии сильно различаются — вероятность упругого рассеяния фотона на электроне становится очень малой. При слишком большой энергии фотона он вообще не будет отражаться — он будет жестко выбивать электроны из металла.

                                                  Жесткий рентген и гамма — там уже начинается ядерный фотоэффект. Фотоны будут рассеиваться на ядрах атомов или вообще раскалывать их. А так ядра на более длинноволновое излучение не реагируют вообще, диапазоны энергий несравнимы. Изредка, да, ядра работают в радиодиапазоне — но там уже идут тонкие спиновые эффекты с небольшими энергиями.
                                                  • –1
                                                    Разберем Ваш ответ:
                                                    а) на излучение сквозь/отражение пленок — обычно отражение — преломление (в диэлектриках) связано с поляризацией, это свойство иногда используют для получения поляризованных лучей на клиньях. возникает вопрос отражение металлов и диэлектриков хоть как-то связанно (здесь и была ловушка). Вы ответили исходя из предятавлений: об поглощинии/переизлучении, и одновременно, электронного «газа». С сожелением должен сообщить, что это разные механизмы, из-за того что уровни ферми — слишком плотно соприкасаются, и должны поглащать все. Ваше предположение о сопоставимости энергетических состояний элект. проводимости и излучения — интересно, но какое отношение они имеют к «свободным электронам»? Вы хотите сказать, что «свободная» элементарная частица будет поглащать вероятнее всего «свои» фотоны, с сопоставимой энергией, а все остальные игнорить? Если предположить, что Вы говорите только о «диэлектрической» ветви поглощения, то почему, поглощается радио диапазон, а рождение «новых» свободных электронов стновится менее вероятным путем, опять должен огорчить «диэлектрическое» поглощение равновероятно на всем диапазоне, это можно проверить облучая любой диэлектрик всем диапазоном волн, те что я видел, поглащают чуть больше по суммарной энергии с ростом энергии фотонов, но поглощают. А вот куда пойдет поглощенная энергия зависит от частоты: на нагрев или будет переизлучена. И тут, как раз, следующая ловушка — интегралы по путям: с ростом частоты скин эффект усиливается, т.е. толщина эффективной области, с которой идет отражение уменьшается, т.е. практически вырождается в пленку, а для пленок — эффект обратный, можно предположить, что интеграл, и «эффективное» отражение возможно только в случае множественно отражения с уровней ферми по всему проводнику, и «зеркало» никогда не имеет нулевую толщину, а тем более, когда через него проходят гравитационные волны, меняется интегралл по путям. Если вспомнить оптику, то преломление в линзе — пример такого интегрирования, лучь «всегда» прямая, только прямая достаточно искривленная материей, чтобы вероятность по этому пути не была равна нулю, и чем гравитационные волны, тогда, отличаются от материи?
                                                    б) меня убила фраза "… в итоге выживают только фотоны..." фотон-дарвинизм! А Вы веселый человек, спасибо. Пофиг на сохранение энергии, главное наглядность(… свет начнет рассеиваться ...)! Фотоны, Сэр! Про такое Фейнман не говорил, он считал вероятности, хотя интересный вопрос а с какой скоростью двигаются фотоны по Фенману, у других авторов читал, что со всеми возможными скоростями, тут еще можно привести аналогию с собственными функциями, но вот чтобы так как у Вас!?
                                                    Про иллюзорность я имел в виду Феймоновские зеркала — как выше написал, они многослойны и нужно считать вероятности со всех слоев, плюс учитывая вероятности поглотиться на этом слое или пройти ниже и массово переотражаться или прийти в детектор с задней стороны зеркала, коли установка на земле и со стенками… скорость, как Вы написали «свет начнет рассеиваться», зависит от интеграла, и будет уменьшаться.
                                                    • 0
                                                      Первое.



                                                      А Вы видили как пропускают тонкие металлические пленки или металлизация на окнах, толщина поглащения ненулевая, от слов совсем.

                                                      на излучение сквозь/отражение пленок — обычно отражение — преломление (в диэлектриках) связано с поляризацией

                                                      Вы уж определитесь, в металлических пленках или в диэлектриках. Металлические зеркала, насколько мне известно, отражаемый свет не поляризуют. Начиная с микронных толщин формируется практически полноценный отражающий электронный слой, коэффициент отражения практически равен стандартному. При меньших толщинах начинают оказывать действие волновые эффекты (для видимого света), но все легко просчитывается даже без привлечения квантовой механики. Совсем тонкие слои, в один-два атома — это чистый квантмех.

                                                      А вот предполагать в квантовой механике ничего не надо. Ошибетесь. Надо садиться, расписывать волновую функцию и считать. Если математика подтверждает предположение, то оно имеет место быть. И еще: прежде, чем говорить про "прямые" и "нулевые толщины", надо вспомнить про квантовую неопределенность (она же правила Гейзенберга, она же коммутируемость операторов).

                                                      Второе.

                                                      меня убила фраза "… в итоге выживают только фотоны..." фотон-дарвинизм! А Вы веселый человек, спасибо.

                                                      Веселитесь, я не против. Я для того это и писал, чтобы было весело и хотя бы кому-нибудь хоть как-нибудь понятно. Термины "квадрат волновой функции", "комплексная фаза" и "оператор координаты", которые Вы хотели бы увидеть, такими свойствами не обладают. К сожалению, квантовая механика для неподготовленного слушателя в ее чистом математическом виде выглядит как полный бред. Задачей я ставил себе всего лишь донести принцип, а не перепечатывать учебник. Хотя могу. Но читать это никто не будет. И весь мой труд пропадет втуне.
                                                      • –1
                                                        Меня испугать терминами не получится, для меня это вполне конкретные образы, и в КЭД я начал погружаться раньше, чем в классическую, но как вижу у Вас это набор несвязных абстрактов.

                                                        "… Вы уж определитесь, в металлических пленках или в диэлектриках...", — для Вас это две разные вселенные, причем физически тонкие металлические(как и графено-подобные) пленки кроме металлических свойств проявляют и диэлектрические, как и диэлектрики проявляют свойства плохих, но проводников, а длинные молекулы — вполне себе проводника, если добавить к концам металлы или галогены, можно получить весь спектр от металла до диода.
                                                        "… Начиная с микронных толщин формируется практически полноценный отражающий электронный слой, коэффициент отражения практически равен стандартному… " — я спрашивал Вы сталкивались ли в своей жизни с пленками, вблизи нуля, металлический блеск не пропадает, т.е. к «электронному» слою, он никакого отношения не имеет. Один из заводов, у нас, занимался, в «совке», металлизацией, поэтому с пленками мы сталкивались, и никакой «полноценной» и «практически равной стандартному» не наблюдается, до предельной толщины — это всегда «полузеркала», с нелинейно меняющимся процентом пропускания.

                                                        "… Совсем тонкие слои, в один-два атома — это чистый квантмех..." — это практически вакуум. Но возможно на подложке имели в виду?

                                                        "… надо вспомнить про квантовую неопределенность..." — нужно понимать, прежде всего, где она применима, а где нет. И как проявляется… В чем парень неправ https://youtu.be/R7XCcy7Fx14?
                                                        Ансамбль проявляет свойства волны, но отдельные частицы участвуют в кванте взаимодействия, даже квант не может поглатиться лишь «частично», он квант взаимодействия, всегда, даже взаимодействуя с «гравитационной волной». По этому меня смешит фраза «самое простоте объяснения — гравитационными волнами», это новый уровень сложности, и новые скрытые параметры.
                                              • –3
                                                В данном случае мы имеем металлическое зеркало.

                                                Там не проводник, там диэлектрик. И несколько слоев разного показателя преломления.

                                                Насчет "электронный газ" в металлах это тоже упрощение (а разница в сопротивлениях откуда берется?). Но тут не буду вдаваться в дебаты, слишком глубокая тема)
    • +5
      Та это и было прямое детектирование. Прям натуральный «гравивизор».
      • –15
        Да вы что? Вы правда так думаете? Непосредственный способ, это когда частицы или волны улавливает детектор. А здесь просто: Соответственно, начало периодически изменяться расстояние между элементами антенн обсерватории LIGO, что зарегистрировали детекторы лазерных лучей. Это как раз и называется опосредственный. Хотя да, в статье не стыковка и говорится о непосредственном способе.
        Для слабых умом поясню(если статья переведена полностью правильно). Они уловили влияние гравитационных волн на наше трехмерное пространство(т.е. уловили искажение метрики), а нихрена не само излучение или частицы.
        P.S. Объясните мне, если я не прав.
        P.P.S. Либо в статье косяк, либо опять кто то отмывает деньги, либо я не так понимаю разницу между опосредственным и непосредственным.
        • +8
          Покажите мне пример непосредственного измерения температуры. Не измерения длины ртутного столбика, отклонения стрелки, изменения проводимости, других свойств, а чисто температуры?
          • –3
            Землетрясения, непосредственней некуда. Земля колеблется, детектор улавливает колебания почвы. Тепловизор улавливает инфракрасное излучение, посредством фотодетектора.
            • 0
              На пути к этой поистине поразительной технологии физикам пришлось преодолевать множество трудностей. Некоторые из них чисто механические: требуется повесить массивные зеркала на подвесе, который висит на другом подвесе, тот на третьем подвесе и так далее — и всё для того, чтобы максимально избавиться от посторонней вибрации.

              Так что предусмотрели. Достаточно рядом поставить менее чувствительный датчик вибрации, и игнорировать показания основного в случае заметных возмущений дополнительного.

              А без этого не только землетрясения, там почесаться рядом нельзя будет.
            • 0
              Излучение ≠ температура. Нужна калибровка, и всё равно он будет врать в разных ситуациях.
            • +3
              Да ну? «В большинстве случаев сейсмограф имеет груз с пружинным прикреплением, который при землетрясении остаётся неподвижным, тогда как остальная часть прибора (корпус, опора) приходит в движение и смещается относительно груза.» © Вики.

              Чем это отличается от LIGO, в котором под действием гравитационных волн смещаются зеркала? Фотодетектор регистрирует не только излучение цели, но и собственное. По этому его приходится охлаждать (особенно, если это инфракрасный телескоп). Чем это отличается от LIGO, в котором зеркала изолировались от земных сейсмоисточников?

        • +8
          Если исходить из этого, тогда почти любые датчики являются опосредоваными, в том числе и ваш пример с тепловизором — он не «видит» инфракрасное излучение, терморезистор изменяет свое сопротивление под действием тепла и вы его измеряете. А здесь, говоря простым языком, пространство «деформировалось» и детектор измерил эту «деформацию». Так любой ртутный термометр можно назвать распилом денег налогоплательщиков, в нем тоже рабочее тело меняет свой размер и мы это изменение меряем.
          А насчет гравитационных частиц, они пока существуют лишь теоретически и данное исследование дало верхний предел их массы и он пока недостижим для существующих детекторов.
          • –18
            Ну так пусть называют вещи своими именами. А не вводят народ в заблуждения(минимум семерых уже ввели :))
            • +5
              А когда кто-то, опять же, измеряет температуру он должен говорить, что измеряет высоту столбика ртути, что бы не вводить никого в заблуждение?
              • –26
                Что вы пристали со своей температурой. Я уже все расписал для непонятливых.
                P.S. Пора уже вводить топ минусующих, с главным призом: перманентный бан.
              • –7
                И что не так с ртутным термометром? Ртуть расширяется от инфракрасного излучения, это тоже непосредственный детектор.
                • +2
                  Зеркало отклоняется от гравитационного воздействия. Чем не детектор?
                  Всё остальное — просто усилитель.
                  • –10
                    Эээ нет. Гравитация это излучение. А эти ученые измерили не излучение, а его влияние на мир. Вот в чем разница.
                    • +8
                      Вы сами себе противоречите. То говорите что они измерили воздействие гравитационного излучения на мир и это опосредованное измерение, то говорите что ртуть расширяется при воздействии на нее инфракрасного излучения и это уже непосредственное измерение.
                      Или разница в том что вы можете непосредственно увидеть эти изменения? Тогда действительно, кругом сплошной обман и выдавание распила денег за реальные исследования.
                      P.S. Не верьте своим глазам, они тоже не видят свет, это опосредованное измерение.
                    • +7
                      О_О

                      С каких пор гравитация стала излучением? Вы вообще понимаете, что такое гравитационная волна? Это колебания самого пространства-времени, если очень грубо, при которых изменяется метрика пространства-времени и расстояния, которые описываются этой метрикой. Прошла волна — изменилось расстояние между плечами интерферометра — изменилась интерференционная картина.
                    • +5
                      Эээ нет. Гравитация это излучение.


                      Это надо отлить в граните.
                • +2
                  Пространство расширяется/сужается под действием гравитационных волн (или само искривление пространства является этой волной, это я, честно говоря, не совсем понял, может кто лучше объяснит). Ртуть в термометре не совсем детектор, а скорее рабочее тело детектора. Здесь рабочее тело само пространство, а роль «шкалы термометра» выполняют лазерные лучи.
                  P.S. Вы сами привели некорректный пример с тепловизором и теперь все используют измерение температуры как аналогию.
                  • +4
                    Да в принципе можно взять любую измеряемую величину, и упрёмся в эти аналогии. Собственно, длину столбика ртути мы тоже измерить не можем, засекаем только отраженную электромагнитную волну от него (свет), который мы тоже измерить не можем, интерпретируем химические процессы на сетчатке глаза. И так до бесконечности :)
                    • –2
                      Но базовое понятие непосредственности должно быть. Иначе окажется(а так и есть), что есть лишь разные степени опосредственности.
                      • +2
                        Прямое измерение — это измерение, при котором искомое значение физической величины находится непосредственно из опытных данных в результате сравнения измеряемой величины с эталонами.

                        Косвенное измерение — измерение, при котором искомое значение величины находится на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.

                        Косвенное измерение гравитационных волн, это когда вы посмотрели как у вас замедляется система двойных пульсаров, и отсюда вычилили амплитуду испускаемых ей волн.

                        Прямое, это когда вы непосредственно в лаборатории наблюдали периодическое изменение эталонной длины (в данном случае расстояния между плечами интерферометра)
                • 0
                  Зачем далеко ходить. Открываем вики:
                  Дете́ктор (лат. detector — открыватель, обнаружитель) — в общем случае аппаратное или программное средство, выдающее определённый сигнал при наступлении заданного события.
                  В данном случае заданное событие было реакция фото элемента. А причиной послужило (по заверению ученых) микро колебания пространства под действием гравитационных волн. Так что это вполне детектор. Или вы будет опровергать существования детектора сейсмической активности (принципы работы в целом те же). То что эти колебания настолько малы что мы не можем их увидеть своими органами чувств, тут уже ничего не поделать. Но мы и радиацию не видим, а она есть и ее фиксируют ДЕТЕКТОРАМИ.
                • +1
                  Ну а тут длина плеч интерферометра изменяется под воздействием пришедшей волны, чем это отличается от изменения высоты столбика ртути в градуснике? В градуснике ртуть получает некоторое количество тепла и изменяет свой объем, величина изменения видна по шкале градусника. В интерферометре волна изменяет длину плеч, интерференционная картина — это и есть «шкала», по которой меряют величину изменения. Что вам не нравится?
              • +2
                Мне кажется тут разница только в понятиях, как и в дальнометрии, измерением называется только непосредственное сравнение с эталоном, поэтому измерением расстояния можно назвать только измерение металлической рулеткой, а лазерной — это уже определение расстояния, так как расстояние получается из вычислений, но суть та же, что на металлической рулетке мы видим отчет в метрах, что на лазерной. Так что наверно не велика проблема для вас с вами, что и как назвали =)
                • –5
                  Разница в понимании этих понятий. И введение в заблуждение. Впрочем уже без разницы. Карму и репу за эти заблуждения мне уже спустили. Впрочем не велика потеря, я надеюсь хоть кто то уловил суть.
                  • 0
                    А а чем разница не поясните?
                  • +5
                    Это вы больше всех в заблуждение вводите. Противоречите сами себе, непосредственное наблюдение с опосредованным путаете. А так то все предельно ясно — уже было опосредованное наблюдение и за него уже даже нобелевку дали, в тот раз наблюдали замедление вращения нейтронных звезд и это самое замедление по расчетам служило доказательством что энергия из системы тратится на образование гравитационных волн. А теперь непосредственное наблюдение — волны искривили пространство что и было обнаружено. То есть в первый раз из системы куда то девалась энергия и решили что она уходит вместе с волнами, теперь же засекли непосредственно волны и то как они влияют на пространство.
            • 0
              Тогда правильно говорить не «взвесьте мне килограмм муки», а «взмасьте», но за эту фразу продавец «взмасит» по лицу…
              • 0
                Побуду занудой. Все же мне кажется, что именно «взвесьте», так как весы измеряют не массу, а вес и лишь потом пересчитывают это в массу по формуле m=P/g. Так что правильнее говорить «взвесьте мне деканьютон муки».
                • 0
                  Но нужен же килограмм, а не «деканьютон веса». Хотя так тоже применимо. В зависимости от пожелания «хочу массу» или «хочу вес»
                  • 0
                    Я про то, что весы все же измеряют вес, потому правильно именно «взвесьте», а не «взмасьте». А вот говорить «килограмм» — не совсем правильно, а правильно — «деканьютон» (ну почти), так как весы измеряют силу тяжести, а не массу и лишь потом ее пересчитывают в массу, считая, что g=9,81.
                    Хотя если весы рычажного типа (где на одну чашу кладут то, что взвешивают, а на другую — гири), то тут уже почти нет зависимости от g, но измеряют они до сих пор вес, а не массу. Например взвесить воздушный шарик с гелием не получится, так как весы покажут, что масса у него отрицательная, хотя это, очевидно, не так. [\зануда_mode]
                    • +2
                      Тут, на самом деле, забавная вещь получается.
                      Если весы, например, пружинные — то они измеряют вес. Если тот же груз взвесить на Марсе, то они покажут меньше, а на Луне — ещё меньше.
                      Но вот весы с чашечками и гирьками измеряют как раз таки массу. И на Марсе, и на Луне килограммовый груз будет уравнавешиваться той же килограммовой гирькой.
        • +1
          либо я не так понимаю разницу между опосредственным и непосредственным.


          Только не опосредованное, а косвенное.
          Косвенное обнаружение произошло в 1993 году, когда в результате наблюдений за пульсаром PSR 1913+16 теоретические предсказания его движения. опирающиеся на гипотезу гравитационных волн подтвердились.
          То есть, было продемонстрировано, что пульсар двигается именно так, как он должен был бы двигаться, если бы за счёт испускания гравитационных волн терял бы свою энергию.

          Сейчас же мы зафиксировали именно то, как гравитационные волны шевелят наше пространство.
          • +3
            И волосы на голове ученых
        • +1
          Они уловили влияние гравитационных волн на наше трехмерное пространство(т.е. уловили искажение метрики), а нихрена не само излучение или частицы.
          Излучение, т.е. гравитационная волна, как я понимаю, это и есть изменение искажения метрики и ничего более за этим не кроется. Другими словами, искажение метрики — это не влияние гравитации, а это и есть сама гравитация.
          А частицы пока не открыли, таки да. И не факт, что они есть вообще.
  • +4
    Если не ошибаюсь, то на хабре был пост несколько месяцев назад от какого-то чувака, который слил это открытие до официального релиза) Не соврал таки товарищ.
    • +9
      Было дело: geektimes.ru/post/266048
      Но почему-то показания не сходятся: и массы и расстояние отличаются на порядок-полтора.
      • 0
        Не исключено, что детектор зафиксировал больше одного события с той поры. Объявление об открытии сделали по первому, а в сеть утекло одно из последующих.
  • +2
    «Детекторы поймали сигнал в 10 минус 19 степени метра.»

    А что означает данная фраза вообще?

    10 в минус 19 степени, если речь про линейные размеры, то это на четыре порядка меньше размеров протона, такое возможно вообще?
    • +3
      Теперь, видимо, да)
    • 0
      это длина волны или смещение детектора?
    • +12
      Лучше читать статьи об открытиях, написанные настоящими учеными. Например, вот отличный разбор новости на элементах. В частности, ответ, на интересующий вас вопрос, дан в разделе История поисков.
      • +1
        Офигенная статья, спасибо!
      • 0
        Из той статьи мне очень понравилась идея, что когда детекторы гравитационных волн станут чувствительнее и быстрее, то можно будет предсказывать такие события за несколько секунд до пика излучений и автоматически рассылать сигнал в обсерватории, чтобы те развернули свои телескопы в нужную сторону. Перед глазами предстала завораживающая картина: «Всем обсерваториям: Внимание!» и синхронный гул многих моторов по всей планете.
        Орбитальные телескопы, скорее всего, так быстро не смогут разворачиваться…
      • +3
        Спасибо, действительно интересная статья. Там же нашёл видео:
    • 0
      Гравитационная волна при прохождении изменяет линейные размеры объектов (плеча интерферометра в данном случае). Вот это изменение порядка 1e-19 метра и было зарегистрировано.
      • 0
        Получается измерили непосредственное искажение пространства. Я думал гравитационные волны измеряют относительным изменением массы датчика.
        • 0
          Разве масса может меняться?
          • 0
            Ну я про вес)
          • 0
            Гравитация воздействует на материю, гравитационная волна должна именно физически изменять вес датчика в направлении источника. Ну или от источника при существовании антигравитации.
    • 0
      Тут в цитате в статье неточность. Амплитуда гравитационных волн величина безразмерная, и показывает степень искривления пространства. Так что большие размеры детектора повышали возможность различать слабые волны. Проблема с тем, что сдвиг меньше размеров атома, преодолевалась интерференцией, которая усиливала даже такие слабые искажения до наблюдаемых величин.
  • +1
    Уже в Wiki добавили — скорость гравитации оценена как равная скорости света. Ранее было лишь в теории.
    • +5
      Такими темпами лет через 20 до скорости распространения времени доберутся.
      • +1
        Дело в том что были и альтернативные теории, в которых скорость гравитации отличалась от скорости света. Пока не было экспериментальных доказательств — они имели право на существование.
        • 0
          Я сам считал, что это функция пространства и распространяется мгновенно. Ан нет, оказалось излучение.
      • +2
        Да, в теории должно быть около 1 секунды в секунду. Ждем практической проверки!
    • 0
      То есть, фантасты ошиблись? И мгновенная гиперсвязь на гравитационных волнах невозможна?
      • +1
        Некоторые — невнимательные — да. Другие, которые читают научные новости, таких ошибок не делают.
      • –3
        Есть еще квантовая запутанность, так что не все потеряно.
        • 0
          Ну, так это с собой надо частицу возить из запутанной пары. И не «пролюбить» по дороге. А то прилетишь куда Макар телят не гонял, а связи с домом нет. Слесарь Михалыч форточку не закрыл в рубке межзвездной связи и частицу сквозняком сдуло. Или неплотно завинтили банку с частицами и они отправились гулять по вентиляции. Пойди отлови их всех, чтобы в танчики погонять на full duplex, пока заняться больше нечем в долгом межзвездном перелете
          • 0
            Я тут вспомнил, когда было лет 10- в состоянии соединения значилось — байтов отправлено. Я тогда думал, что это на компе место на жестком диске так тратится, и всё боялся, что место так закончится. Аналогия с квантами вновь обретает этот кошмар детства)))
        • +1
          И квантовая запутанность для передачи информации непригодна.
          • 0
            Ну, тут пока не всё так однозначно. Есть гипотезы, предсказывающие некоторые лазейки.
            Но даже если в принципе передача и окажется возможна, то сложностей и ограничений там будет предостаточно.
            • +3
              Среди этих гипотез есть согласующиеся одновременно с СТО и принципом причинности?
              • 0
                Так нарушение неравенства Белла, вроде, приводит к парадоксу несоответствия с СТО, т.к. с одной стороны даже безотносительно передачи информации — одно измерение мгновенно определяет то, каким будет второе измерение, скрытые параметры отсутствуют, но в СТО при разных системах отсчета для каждого наблюдателя его собственное измерение может быть «первым».
                • +1
                  Но информация при таких измерениях не передается. Если у вас есть одна частица из запутанной пары — вы не можете определить, что делают с другой.
                  • 0
                    Я же написал — безотносительно передачи информации. У вас две запутанные частицы на расстоянии световой год друг от друга. Как только вы померяли одну из них — вторая автоматически мгновенно принимает согласующееся значение измеренного запутанного параметра. Но с точки зрения СТО — оба наблюдателя могут сделать измерения «первыми» в своей системе отсчета, в таком случае возникает вопрос как сработало это «мгновенное» согласование, учитывая относительность одновременности. Я не в курсе какого-либо объяснения этого парадокса укладывающегося в СТО и нарушение неравенства Белла, если такое объяснение я по каким-то причинам просто не знаю — буду благодарен за объяснение.
                    • +2
                      Само по себе мгновенное согласование ненаблюдаемо. Наблюдаемо только то, что результаты измерений оказываются одинаковыми.
                      • +1
                        Поясните? Каким образом тогда результаты измерений оказываются согласованными (не всегда одинаковыми, зависит от измеряемого параметра и типа запутанности) если скрытых параметров нет и они не передаются мгновенно?

                        Насколько мне известно текущая позиция физики в том что измерение одной частицы мгновенно влияет на другую.
                        • +1
                          Если я правильно понимаю, то разные интерпретации дают разный ответ на этот вопрос. Но непонятно, почему на этот вопрос обязательно должен быть ответ. Почему коллапс волновой функции должен обеспечиваться каким-то механизмом, а не быть фундаментальной частью функционирования вселенной?

                          С СТО тут противоречий нет, т.к. нельзя обнаружить передачу чего-либо со сверхсветовой скоростью.
                          • 0
                            Какие разные интерпретации? Я знаю об одной принятой — волновая функция второй частицы схлопывается мгновенно в момент измерения первой (или в этот момент мир расщепляется на 2). Еще я знаю об одной неверной — то что значения параметров определены заранее в момент создания запутанной пары и фиксированы.

                            Противоречия с СТО разрешаются путем «мы не можем обнаружить кто на кого повлиял, А на Б или Б на А, и поэтому противоречия нет». Но если посмотреть — оба варианта «А на Б» и «Б на А» — невозможны. Т.е. формально, конечно, нет возможности (сейчас) прямо поймать за руку и сказать что теория нарушается.

                            Вероятно я неверно выразился и строго говоря в плане нарушения СТО вы правы, считается что СТО не нарушается. То о чем я говорю вероятно лучше проиллюстрирует другой эксперимент — с фотоном, щелью и отложенным выбором (Delayed choice quantum eraser). Есть нечто, что происходит мгновенно, может двигаться вспять во времени, но при этом не передает информацию. При этом само это нечто порождает парадоксы, аналогичные ЭПР, но разрешается путем «ну, не понятно конечно, но информацию оно не переносит и задетектировать это нельзя, поэтому оно ничего из существующей физики не нарушает».
                            • +2
                              Интерпретации квантмеха (многомировая, копенгагенская, etc.). Они эквивалентны в смысле наблюдаемых эффектов.

                              В СТО (и вообще в физике) не написано, что должно быть «влияние» А на Б или Б на А (или чего-то третьего и на то, и на то).
                              То, что нельзя обнаружить, можно с равным успехом считать несуществующим. (тот же принцип неопределенности — он же не о точности измерений, а о самом существовании измеряемых величин)
    • 0
      мне кажется, что имея только два датчика и не зная точного направления до источника сигнала, скорость волны не измерить
      • 0
        Но можно измерить пределы, в которых лежит скорость волны.
        • 0
          порядок, вы хотели сказать?
          • +3
            Наверное нет. Вот смотрите, у нас возможно 2 предельных положения источника: либо он равноудален от детекторов либо он находится на линии, соединяющей эти 2 детектора. Ну или где-то между этими положениями. И время детектирования сигнала: он может быть сдетектирован либо одновременно (ну или с настолько малой задержкой, что мы не способны пока что ее измерить) либо не одновременно.

            Если детекторы сработали одновременно, то либо источник равноудален от детекторов либо скорость распространения очень большая.
            Если детекторы сработали не одновременно, то мы можем предположить что источник на одной линии с детекторами и тем самым подсчитать границу скорости сверху.

            Ну это с моей дилетантской точки зрения. А учитывая, что, как я понимаю, сам детектор знает, какая из его сторон сжималась, а какая — растягивалась (или нет?) то это сужает возможные варианты, где находился источник волн.
  • +6
    В нашем университете (University of Glasgow) подали эту новость так, как будто бы это они были основной группой учёных кто помог зафиксировать. После повторного прочтения статьи понял что это общая заслуга, как наверно в большинстве крупных научных прорывах.
    www.gla.ac.uk/news/headline_443394_en.html
    На днях будет их презентация на кэмпусе, потом расскажу, может чего интересного ещё добавят.
  • –7
    Дойдя до Земли, гравитационные волны начали искажать наше пространство-время.©

    Интересно, что происходит с Землёй когда гравитационные волны докатились до неё?

    Какие процессы происходят в аномальных разломах земной коры, взаимодействуют ли они с ними ?; усиливают ли они их или гасят, а может быть открываются двери в параллельные миры или вселенные ??
    • +4
      Я думаю, это сильно зависит, линзируются ли они пирамидами.
      • +1
        Конечно линзирует! А иначе, что же тогда бритвы точит под пирамидками?
    • +2
      Учитывая, что речь идёт о смещениях порядка 10^-19 метра, они должны полностью терятся в фоне теплового движения молекул.
  • 0
    Редко бывают такие революционные научные новости. Дело за малым — создать гравитационные волны. Чем черт не шутит — сделают антиграв и даже, возможно, ховерборд)
    • +10
      Создать гравитационные волны? — Нет ничего проще. Вот рецепт:
      1. Встаньте со стула.
      2. Подпрыгните.

      Поздравляю, вы создали гравитационные волны. Несколько более слабые, чем две сливающиеся черные дыры, но тем не менее.
      • 0
        Спасибо, К.О.
        Видимо, я опять забыл про тэг «сарказм».
  • +5
  • 0
    Осталось построить резонаторы и получать энергию.
  • –3
    Вконце окажеться что ошибка оборудования, волоны от катушки на приборе)))))
    • 0
      Не окажется. Тот случай просто журналюги раздули, никаких официальных заявлений не было.
  • 0
    Интересно как будут (и буду ли вообще) ощущаться телом гравитационные волны от слияния звезд/чёрных дыр в нашей галактике?
  • –1
    объясните пожалуйста, а что является переносчиком гравитационных волн? эфир?
    • 0
      Как я поняла, неизвестно. У гипотетической частицы гравитон есть как сторонники, так и противники.
    • 0
      Гравитоционные волны это волны в пространстве, так что пространство и переносчик.
    • +1
      Гравитационная волна это рябь самого пространства-времени. Никаких выводов о наличии/отсутствии гравитона тут сделать нельзя.
      • 0
        Т.е. материя прогибает трехмерное пространство? А это логично.
  • 0
    интересно а от атомной бомбы будет хоть какое-то супер мелкое гравитационное воздействие на эти детекторы?
    • 0
      На сколько понял — изменение массы слишком мало. Даже в самых мощных бомбах это доли/единицы грамма.
  • 0
    Сейчас у нас всего два детектора, но даже с ними мы сможем определить массы объектов, а по времени задержки — оценить их примерное положение на небе
    Поясните, что подразумевает эта фраза? Я прочитал как «можно определить массу любого объекта в космосе и его примерное место положение. Но это звучит просто как фантастика, и верится с трудом.
    Кто в теме, поясните, пожалуйста.
    • +1
      касается исследуемого явления, т.е. слияния черных дыр
    • 0
      Как я понимаю, масса определяется по смещению зеркал, а задержка между двумя лабораториями позволяет узнать направление, откуда пришло событие.
      Мне немного не понятно следующее — в данных измерениях были зарегистрированы волны и определен участок неба в котором произошло это событие. Но как подтвердилось что это слияние двух черных дыр? Если развернули телескопы после регистрации то на том месте ведь уже должна была быть одна ЧД, или есть косвенные признаки что их там было две? Или изначально мониторили телескопами участок неба, заметили слияние двух ЧД и в это же время приборы зафиксировали смещение зеркал и указали на тот же кусок неба?
      • 0
        Как я понял, за черными дырами наблюдали с помощью телескопов и зафиксировали их слияние.
        То есть в целом способ позволяет детектировать события, приводящие к изменению массы с созданием гравитационных волн?
        Еще не понял вот
        Чёрные дыры имели массу примерно по 30 масс Солнца каждая и вращались друг вокруг друга с частотой 150 Гц. Масса после слияния оказалась на три солнечные массы меньше, чем сумма масс до слияния: оставшаяся энергия была испущена в форме гравитационных волн.

        А куда делась материя? То есть по сути атомы превратились в гравитационную волну, это как?
        • 0
          Ну в дыре нет атомов. А что вас смущает в превращении атомов в излучение? Е=mc2
        • +3
          В гравитационное излучение и делась (хотя это не очень корректно: гравитационное излучение — это тоже форма материи).

          Попробую пояснить на примере.
          Если вы сейчас возьмете со своего стола какой-нибудь предмет и поднимете его, то масса этого предмета немножко увеличится за счет того, что его потенциальная энергия в гравитационном поле Земли благодаря вашим действиям стала немного больше. А вот ваша масса стала чуть-чуть меньше, так как вы затратили энергию на подъем.

          Но из этого не следует, что в пердмете стало больше атомов. Вообще говоря, единые и неделимые (как нам сейчас представляется) частицы, из которых состоят атомы, мало того, что обладают массой не сами по себе, а только из-за их взаимодействия с полем Хиггса, так еще и масса их составляет меньше 1% от общей массы атома. Большую часть массы составляют не сами частицы, а взаимодействие между ними.

          Вернемся к нашему предмету. Если теперь вы отпустите его, и он упадет обратно на стол, то его масса уменьшится, потому что часть энергии пойдет на нагрев окружающей среды, часть — на колебания, которые мы воспримем как звук от падения. Вот пример того, как часть массы объекта может излучиться в окружающую среду.

          Хорошее видео на тему:
          www.youtube.com/watch?v=Xo232kyTsO0
      • +4
        Но как подтвердилось что это слияние двух черных дыр?

        По форме сигнала. Слияние двух чёрных дыр имеет очень характерную форму излучённых гравитационных волн — их амплитуда и частота довольно резко и по вполне определённому закону нарастают. Сравнили предсказания теории для такого процесса с измеренным сигналом и показали, что совпадение очень хорошое. Никто, конечно, в телескопы эти чёрные дыры разглядеть не мог.
        • 0
          Точнее, подобрали подходящий сценарий слияния из базы всяких слияний, как они сами пишут на сайте
        • 0
          После пресс-конференции пришел в голову вопрос: а был ли в момент события гамма-всплеск? Очень приятно было узнать, что все-таки был.
          • 0
            От чёрных дыр мы его не очень-то ждём. От нейтронных звёзд скорее.
            • 0
              Ждем, не ждем. Однако похоже что-то зафиксировали. И гамма-вспышка была очень мощной. Ну точнее сам дошедший сигнал очень слабый, но если расстояние примерно верно определено, то мощность вспышки оценивают порядка 2*1042 Вт при продолжительности порядка 1 секунды (и с запозданием около 0.4 сек от прихода грав. волны).
              Или 2*1025 кг массы (как весьма крупная планета) почти мгновенно превратившейся в гамма излучение
              • 0
                Это в статье в Physical Review? А то я ещё не прочитал.
                • 0
                  Это из препринта статьи гамма-лаборатории Ферми на которую ссылка выше была. Опубликоваться с этим они вроде еще не успели.
                  • 0
                    А, пардон, проглядел!
                  • 0
                    Ага, ну они и пишут:
                    «The detection of an electromagnetic counterpart to a merger of stellar mass black holes would be
                    a surprising event. Although circumbinary disks are expected to form around supermassive black
                    holes (Mayer et al. 2007), there is no such prediction for stellar mass systems. Moreover, the
                    GBM signal appears similar to a short GRB, in duration (less than 2 s), and in energy spectrum
                    (peaked near an MeV). Models for short GRBs from compact binary progenitors always involve a
                    neutron star, with short GRBs more easily produced from two neutron stars, unless the black hole
                    companion has a high initial spin (Giacomazzo et al. 2013).»

                    Тогда это будет вдвойне интересный результат. Стоит отметить, что они очень осторожно говорят о связи всплеска с этим GW эвентом, поскольку, во-первых, это действительно довольно неожиданно, во-вторых тогда либо нам очень повезло с ориентацией оси вращения системы относительно луча зрения, либо пучок излучения неколлимирован, что тоже необычно. В общем, случайное совпадение не исключается. Что ж, поживём-увидим.
                    • 0
                      гамма всплеск мог выдать и аккреционный диск или какое-то его подобие, — сходу сдожно сказать что там ещё кроме чд участвовало в процессе и каким образом.
                      По моим представлениям на границе чд должна быть гамма- сфера — то самое место где гравитации ровно столько чтобы фотон вышел на орбиту — получается что он и в чд не падает и оторваться от неё не может, при быстрой потере массы гамма сфера должна оторваться и возникнуть мощный всплеск.
  • 0
    Скажите, а как они узнали, что эти волны именно от столкновения тех двух черных дыр, а также, они заранее догадывались, что вот именно в этот момент будут проходить волны и надо следить?
    • 0
      заранее рассчитали как должно выглядеть слияние на детекторе и ждали этого
    • 0
      1. Наверняка есть компьютерные модели. Подобрали такие параметры, чтобы получаемый в модели профиль сигнала был похож на зарегистрированный. Для того, чтобы испускались сильные гравитационные волны, объект должен быть компактным. Т.е. либо белый карлик, либо нейтронная звезда, либо черная дыра. По модели получилось, что у обоих объектов массы в десятки масс солнца — это могут быть только черные дыры.
      2. Заранее никак не догадались. Просто постоянно следили. Событие очень редкое — по рассчетам, одно на 10 тыс. лет на галактику. Поэтому до апгрейда, в разы повысившего чувствительность (а значит расстояние, с которого событие будет замечено), детектор ничего не видел.
      • 0
        Ну не такое и редкое по космическим масштабам — с учетом расстояния на котором смогли его обнаружить (больше миллиарда световых лет), в этот радиус минимум миллионы галактик попадают, так что при частоте 1 событие на галактику раз в 10 тыс. лет. в доступном для наблюдения радиусе они должны происходить много раз за год. + в более близких галактиках при такой чувсвительности можно будет засечь и менее масштабные события (с ЧД меньшей массы или когда вместо одной ЧД например нейтронная звезда), которые случаются чаще.

        Так что вскоре должны быть и новые подобные события обнаружены. Возможно что уже были и просто опять ждут подтверждения и официальной публикации.
    • +2
      Зачем конкретный момент? Эти детекторы постоянно работают (выключают только на техобслуживание и при модернизации) и записывают, а на компьютерах постоянно идет анализ данных и отсеивание «шума» и ложных срабатываний. Все что чем-то выделяется передается ученым для более тщательного и подробного изучения.

      Причем в таком режиме они работают уже много лет. Правда недавно завершилась очередная модернизация направленная на увеличение чувствительности и через какое-то время работы и поймали этот первый сигнал. Если в ближайшее время будут еще подобные слияния их тоже сразу обнаружат — где и когда они будут происходить заранее не нужно.
  • –2
    жаль что всего скорость света. как же теперь быть с пузырём Алькубьерре?
    • +2
      А почему вы считаете, что это как-то мешает пузырю? Пузырь основывается на теориях Эйнштейна, которые получили дополнительные доказательства, что не так?
      • –2
        в теории Эйнштейна ничего нет про скорость больше скорости света и вообще про скорость гравитационных волн он только предполагал (без формул). некоторые считали что они быстрее скорости света.
    • +1
      Никак не мешает. В теории пузырь Алькубьерре — это магическое искажение пространства с помощью магической отрицательной энергии.
      А теперь мы ещё больше уверены в том, что пространство вообще может просто так взять и исказиться.
  • –2
    Я не физик, но статья у меня вызвала несколько вопросов. Во превых, притяжение, то есть воздействие гравитации, падает как квадрат расстояния, то есть детектировать даже такие большие массы на расстоянии в миллиарды свето-лет мы не можем, это для нас Ноль. Поэтому, говорить о скорости распространения гравитации из этого опыта мы не можем, поскольку её мы не детектировали эту гравитацию. Да и с такого расстояния совершенно не важно, в виде двух тел или одного эта масса находилась, она всё равно была бы константой
    Соотвественно, дошло до нашей солнечной системы искривление пространства-времени, и на мой взгляд очень странно что время как-то связано со скоростью света да и пространство — великое ничто тоже как-то завязано на скорость света, по мне так вообще никто даже не представляет что такое пространство без ничего и что такое время и вдруг этому приписывают какие-то скрости…
    Ну и наконец, мне совсем не понятно, почему, вдруг решили что 3 массы солнечных ушли на искривление пространства (к слову сказать гравитация изменяет его совсем бесплатно в статичном состоянии), почему хотя бы 2 солнечных не могли выделиться в виде обычного излучения с помощью электромагнитных сил преодолев гравитацию и излучившись в виде джета?
    • 0
      Поэтому, говорить о скорости распространения гравитации из этого опыта мы не можем, поскольку её мы не детектировали эту гравитацию.
      — детектировали как гравитационные волны, имеющие скорость и не связанные более с источником. Это две большие разницы

      почему, вдруг решили что 3 массы солнечных ушли на искривление пространства
      — это согласно теоретической модели слияния черных дыр. Можно также вычислить по интенсивности зарегистрированных деформаций, сколько ушло на гравитационные волны, и сравнить «потери». Так, скорее всего, и было, и этот факт озвучили
      • –4
        Спасибо за карму, но гравитация это притяжение, а «гравитационная» волна ничего не притягивает. И оттого, что что-то сгенерированно при помощи гравитации, ей — не является. С таким же успехом пирамиды не каменные, а углеродо-белковатые.

        Согласно теоретической модели, в других источниках этой же новости говорят про то что всё выделилось в виде вспышки а не «гравитационных» волн.
        • 0
          Предложите-ка мне механизм перекачки гравитационной энергии в излучение в отсутствии газа, тогда будет вам вспышка.
          • 0
            http://www.theuniversetimes.ru/chernye-dyry-obladayut-silnymi-magnitnymi-polyami.html#axzz3zzWWkSFV
            Ну а кроме того, в системе из двух тел есть гравипауза и вполне возможно, что это нарушит горизонт событий. При этом, чёрная дыра и нейтронная звезда, это вроде бы разные вещи, оттого, что есть горизонт событий не значит что под ним ничего нет.
        • +2
          гравитация это притяжение, а «гравитационная» волна ничего не притягивает
          — с чего бы это? Она воздействует на тела, деформируя их. Так же, как и электромагнитная волна колеблет электрон, который взаимодействует и с постоянным (электрическим) полем. Насколько я знаю, аналитические решения уравнений Эйнштейна для волн пока что получены в приближении слабого поля. В сильных полях (например, у той же близкой пары черных дыр) все может быть, например, разрыв твердых тел периодическими приливными силами. Даже сдвиг зеркал в ЛИГО можно интерпретировать как притяжение
          • 0
            И? Поток электронов мы видим в вакуумной лампе, а вот результат колебаний электронов это не поток электронов, а поток фотонов. Так и с «гравитационной» волной, изменялась гравитация, а вот из чего состоит распространяющееся искажение пространства надо ищё изучить. А то тут уже получается, что измерили скорость фотонов и сказали что в вакуумной лампе электроны летят со скоростью света.
            • 0
              Что-то я ничего не понял. При чем здесь поток электронов? Я хотел сказать, что между электромагнитными волнами и постоянным ЭМ-полем принципиальной разницы нету, кроме, естественно, зависимости волн от времени. Силы, действующие на электрон, находящийся в переменном или в постоянном поле, одной природы в обоих случаях. То же самое и с гравитацией. Природа что волн, что постоянного поля — одинакова, так что и гравитационная волна притягивает к себе материальные тела. (Есть, конечно, тонкости, связанные с квадрупольным характером гравитационных волн).
              • –1
                «Что-то я ничего не понял. При чем здесь поток электронов? Я хотел сказать, что между электромагнитными волнами и постоянным ЭМ-полем принципиальной разницы нету, кроме, естественно, зависимости волн от времени.»
                Увеличиваем частоту ЭМ-поля и получаем рентген. И как быть с этими потоками частиц вместо волн, на мой взгляд разница частицы и ЭМ-поля — огромны.
                • +1
                  Не такая уж и огромная разница между корпускулярным и волновым описанием (электромагнитных) явлений. Это как две стороны одной медали. Если мы смотрим с одной стороны, то не видим другую. Если мы смотрим на распространение поля в пространстве — это волна, если исследуем взаимодействие с веществом — видим поле как кванты
                  • –1
                    Тем не менее фотон остаётся неделимой частицой даже проявляя такие эффекты как интерференция и успешно регистрируется целиком на приёмнике, а волна так же успешно демонстрирует свою аналоговую природу. А вы свалили всё в кучу и различий межу материей и полями у вас нет, кто толкьо плюсы вам ставит?
                    • 0
                      Поле — это тоже одна из форм существования материи, как меня учили. А материя имеет дуалистическую природу, проявляя в зависимости от условий эксперимента либо волновые, либо квантовые свойства. Наши представления о фотоне не могут отражать в полной мере сущность такого явления, как ЭМ-излучение. Вот, например, медленно меняющееся ЭМ-поле (радиоволны) в принципе можно описывать операторами рождения-уничтожения фотонов, но так никто ведь не делает, а решают уравнения Максвелла. Потому что в этом случае постоянной Планка можно пренебречь и рассматривать классически.
                      Насчет неделимости фотона — это сложный вопрос. Во-первых, он не локализован в пространстве, особенно при малых энергиях. Как-то странно рассматривать его как частицу, если непонятно, где он находится? Энергия его может быть любая, сколь угодно маленькая, а у электрона ограничена массой покоя — тоже странно. То, что фотон — бозон, тоже добавляет проблем. Потом, существуют всякие преобразования частоты лазеров, например, которые можно интерпретировать как слияние или разделение фотонов (опять же при взаимодействии с веществом).
                      Я бы выразился так: фотон — это не частица (в том смысле, как электрон или протон), а квант поля. Квантовые свойства поля проявляются либо при больших энергиях, либо при взаимодействиях с веществом, в остальных случаях можно считать ЭМ-поле непрерывным и классическим
                      • –2
                        Вы говорите про дуалистическую природу всей материи, вот, например, что думает про это вики:
                        https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%BE-%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%B4%D1%83%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%BC
                        Цитирую: «Сейчас концепция корпускулярно-волнового дуализма представляет лишь исторический интерес…
                        … Тем не менее, эксперимент показывает, что фотон не есть короткий импульс электромагнитного излучения, например, он не может быть разделён на несколько пучков оптическими делителями лучей, что наглядно показал эксперимент, проведённый французскими физиками Гранжье, Роже и Аспэ в 1986 году»
                        Конечно, теория ни куда не делась и по прежнему волновые процессы можно превратиь в классические формулы физики, только вот дискретность ни куда не исчезает, то есть соответствие достигается лишь в пределах, говоря проще лишь в некоторых участках графика.
                        Резюмирую — мат. аппарт, конечно хорош, но от понятия что есть что он очень далёк.
              • 0
                Вообще, мне тут поправили карму, но я всего лишь говорю о предельно элементарных вещах. Мы примерно знаем как ведёт себя гравитация и в данном случае, обнаружили что-то, что является продуктом взаимодействия с гравитацией (да и то не факт, ведь там ещё участвовали сильные магнитные поля, почему сразу их надо вычернкуть?), но на мой взгляд, заявлять что это та же самая гравитация только её пропустили через миллиард светолет было бы преждевременным, тем более, что обычная гравитация такими свойствами до сих пор не обладала, хотя есть такая возможность и возможно имеет смысл и гравитоны в ней поискать, но на практике это могут быть вещи разной природы: гравитация осталась на месте, а мы зафиксировали лишь продукты «её жизнедеятельности». И так легко ставить знак равенства и минусить всех подряд, это на мой взгляд контрпродуктивно.
                А по поводу приливных волн, я уже высказывался: искажение пространства этим детекторов вполне может быть зафиксировано, да и даже обычные ЭМ-волны способны левитировать объекты и обладают «приливными силами» которые вы сразу приравняли к гравитации, хотя смещение объекта, искажение пространства и притяжение это вещи разные.
    • 0
      Гравитационная волна, проходя через объект, вызывает периодически изменяющиеся приливные силы. Результат их воздействия мы измерили. А вообще вы пишете как эфирщик.
      • 0
        Почему искривление пространства не может показать, что расстояние изменилось? Насколько я понимаю, отличить приливные силы (когда объект сместился) от искривления пространства (когда объект может удаляться и приближаться ко всем окружающим его объектам) в данном исследовании не представляется возможным.
  • 0
    Только мне кажется странным, что зарегистрировали гравитационную волну от одного события? Мне кажется, что по масштабам вселенной, такие события должны происходить каждую секунду и этих волн должно гулять великое множество.
    Или эта гравитационная волна шла 1,3 миллиарда лет только для того чтобы попасть в новый детектор?

    • +3
      Амплитуда волны в 10^-21 степени говорит о многом. Детектор может улавливать только крайне мощные источники, а это на текущий момент только слияния чёрных дыр. В этом событии за 0,2с ушло в энергию волн 3 массы Солнца. Такое постоянно происходить не может. Надо увеличить точность детектирования на пару порядков, чтобы детектировать много событий, и этим занимаются.
    • 0
      Полностью поддерживаю вопрос.

      Но насколько я понял, была матмодель события. В принципе, гравитационные волны давно найдены косвенным методом, например по динамике известного пульсара PSR В1913+16 и т.д… Так что было примерно понятно что искать, просто тщательно отфильтровали «подходящее» событие из хаоса, когда стало понятно, что LIGO вообще что-то ловит. А оно ловит, и это круто.

      Вдобавок, меняется геометрия только плеча, которое приблизительно смотрит на объект, т.е. аппарат чувствителен только в направлении одного плеча и в плоскости этих плечей. Так что действительно, видно воздействие только из небольшой дуги небесной сферы, а не изо всей вселенной.
  • +1
    А я просто рад за ученых. Я вообще не надеялся, что на нашем веку сделают такое открытие… Поэтому я рад, что теория подтвердилась на практике.
  • –1
    так это же они эфир открыли.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.