Гравитация работает в двигателе

Новое предположение о природе гравитации или почему работает двигатель EmDrive

Научно – популярная статья. «Гипотезы облегчают и делают правильной научную работу — отыскивание истины, как плуг земледельца облегчает выращивание полезных растений,» — Дмитрий Иванович Менделеев.

  • Введение
  • Основная часть
  • Выводы

Введение

Человечество шагает семимильными шагами во многих областях своей деятельности: электроника, робототехника, освоение космоса и т.д. Но несмотря на этот высочайший уровень технического прогресса уже 300 лет нет ответа на вопрос — что такое гравитация и какова ее природа. Гениальные представители человечества Исаак Ньютон и Альберт Эйнштейн дали математическое и геометрическое описание гравитации и это конечно великолепно! Однако до настоящего времени гравитация — это божья загадка, разгадав которую мы осмыслим самую великую тайну природы.

Существует множество гипотез и теорий о природе гравитации. Все эти теории можно разделить на две группы: теории неэлектромагнитной природы гравитации и электромагнитной.

Примеры теорий неэлектромагнитной природы гравитации:

  • не признается существование гравитации. Тела толкает к земле поток ускоренно движущихся космических частиц,
  • сила притяжения объясняется вихревыми вращениями элементарных частиц, например, нуклонов.

Примеры теорий электромагнитной природы гравитации:

  • тяготение представляется как не скомпенсированное давление на тело космического электромагнитного излучения, которое действует на тело со всех сторон и экранируется с одной стороны вторым телом,
  • гравитация объясняется предполагаемой небольшой разницей зарядов протона и электрона, из которых состоят материальные тела.

Очень интересную гипотезу о природе гравитации предлагает Геннадий Ершов в книге «Как рождается гравитация». Он предполагает, что электромагнитные волны, исходящие от звёзд рождают гравитацию, являясь источником энергии для огромных сил тяготения.

Хочу отметить, что эта гипотеза наиболее близка к моему воззрению на природу гравитации.

Основная часть

Мое предположение о природе гравитации базируется на моей гипотезе под общим названием «Принцип оптимального движения» и является ее практическим выводом.
«Принцип оптимального движения» — это гипотеза (теория) о дискретности механического движения и относится, на мой взгляд, одновременно к классической и квантовой механике. Ее одноименная научно-популярная версия опубликована на этом же сайте promdevelop.ru.

Необходимо отметить, что движение физических тел – это движение с ускорением по величине и по направлению, так как состояние покоя можно приравнять к прямолинейному и равномерному движению, которого в реальности не существует.

Рис.1. А – гравитационное или THz излучение, m – масса шара, Т1 – период кванта движения шара, Т2 – период пульсаций гравитационного поля Земли.

Итак, исходя из моей гипотезы физические тела движутся дискретно. В нашем случае шар массой m движется (падает) в гравитационном поле Земли с периодом кванта движения T1 (см.Рис.1). Но, согласно моей теории, сила Земного гравитационного поля пульсирует с таким же периодом, то есть T1 = T2, откуда: частота дискретности движения (падения) шара равна частоте пульсаций гравитационного поля земли и по теории составляет

То есть предположительно гравитация — это терагерцовое (THz) излучение, (терагерцовый или субмиллиметровый диапазон электромагнитных волн 100GHz -30ТHz).

Прошу заметить, что терагерцовое излучение обладает проникающей способностью по аналогии с гравитационным.

На рисунке пульсации гравитационного поля Земли изображены предположительно пилообразными, однако это потребует исследований. Безусловно исследований требует и сама гипотеза и вышеизложенное предположение о природе гравитации.

Рис.2. А – Земля, В — гравитационное или THz излучение, С — детектор TeraSense terahertz group company, USA, D – компьютер.

На рисунке 2 изображен способ обнаружения предполагаемого THz излучения, исходящего из Земли с помощью детектора, например, детектора TeraSense terahertz group company, USA. Эти детекторы чувствительны в широком диапазоне частот от 0,1 до 3 THz. Требуемая частотная чувствительность этих детекторов настраивается на этапе производства в соответствии с требованиями конкретного клиента.

Выводы

Существуют косвенные доказательства предположения о том, что гравитационное поле Земли — это THz излучение:

Возникновение гравитационного поля вблизи вращающегося с ускорением кольца из сверхпроводника, что подтверждает электромагнитную природу гравитации;

  • объяснение «таинственной» причины возникновения тяги двигателя EmDrive инженера Шойера.

Магнетрон двигателя EmDrive излучает электромагнитные волны с частотой 2.5 GHz. Но эта частота всего на несколько порядков отличается от частоты дискретности движения физических тел, согласно моей гипотезы, то есть от частоты дискретности движения (ускорения) всей массы EmDrive, что объясняет возникновение незначительной тяги этого двигателя — 1,2 миллиньютона на киловатт в вакууме.

УДК: 53; 53.03

Тема: Предполагаемая природа гравитации

Автор: Резников Владимир Аркадиевич, Инженер – по образованию, Израиль, e-mail: vladimirrez304065@gmail.com, тел: +972542002956.

Аннотация: Данная статья — это практический вывод из гипотезы «Принцип оптимального движения» о дискретности движения физических тел, заключающийся в том, что гравитационное излучение Земли — это терагерцовое электромагнитное излучение

Ключевые слова: гравитационное излучение, терагерцовое, дискретность, частота пульсаций, детектор TeraSense terahertz group company, USA.

Литература:

  1. Богословский М.М. Теории гравитации и ее механизмы. 2018.
  2. Резников В.А. Принцип оптимального движения. – научно–популярная версия. 2019.
  3. Резников В.А. Теоретический анализ достоверности «Гипотезы атомарного (квантового) движения». 2018.
  4. Гравитомагнитный момент Лондона. 2020.
  5. EmDrive. Википедия.
  6. НАСА опубликовало официальную финальную версию своего доклада об испытаниях «невозможного» двигателя EmDrive. 2016.

Бетоносмеситель гравитационного типа. Конструкция и принцип работы

Бетономешалки гравитационного типа широко используются как в профессиональном, так и частном строительстве. Подходят для выполнения небольшого объема работ – за один раз можно приготовить от 100 до 300 л готового раствора. По цене более доступны, чем модели принудительного типа, поэтому быстро окупаются. В чем же особенность оборудования гравитационного типа и как оно работает? Эта статья поможет разобраться.

Содержание:

  1. 1. Из чего состоит бетономешалка?
  2. 2. Принцип действия оборудования

Из чего состоит бетономешалка?

Основным элементом конструкции является барабан – это металлическая емкость, в центре которой расположены металлические лопасти. Его объем может составлять от нескольких десятков до нескольких сотен литров, от чего зависит и производительность бетономешалки. Барабан фиксируется на опорной раме и крепится в подшипниках качения траверсы. Как правило, сбоку от барабана размещается электродвигатель, который приводит оборудование в действие. У некоторых производительных моделей устанавливается двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе – бензине или дизеле. Вращательное действие от двигателя к барабану передается за счет вала, который совершает обороты в подшипниках качения. По принципу передачи вращения на барабан различают следующие виды приводов:

  • венечный – такой привод представляет собой зубчатую шестеренку – венец, который опоясывает барабан. Может быть изготовлен из стали, пластика или чугуна. Последний материал считается более долговечным. Вращательное действие от двигателя передается на венец – это приводит барабан в движение. Считается, что бетоносмесители с венечным приводом не очень надежные – венец подвержен износу из-за попадания на него пыли, песка и других загрязнений. Однако данный элемент легко заменить, не потратив много денег и времени;
  • редукторный – такой привод является узлом, понижающим скорость вращения вала на выходе. Следовательно, увеличивается крутящий момент. Редуктор защищен от попадания загрязнений, поэтому более долговечен, чем венечная передача. Но если он выходит из строя, нужно заменять весь узел, а это потребует значительных вложений.

Для выгрузки состава из барабана предусмотрен рычаг или колесо – при воздействии на него удается наклонить барабан. Для дополнительного удобства в конструкции могут быть предусмотрены колеса, чтобы легче было перемещать бетоносмеситель по рабочей площадке.

Принцип действия оборудования

В барабан загружаются компоненты, из которых будет получен рабочий раствор. Оборудование включается и начинает работу: барабан вращается, а лопасти остаются неподвижными. Таким образом, смешивание раствора происходит за счет вращения барабана и разделения смеси лопастями. К тому же лопасти не дают составу скользить по стенкам. В бетоносмесителях гравитационного типа барабан располагается под наклоном относительно земли, следовательно, при попадании состава в верхнюю часть барабана он под действием тяжести обрушивается вниз. Так и происходит смешивание. Чем больший объем раствора нужно обработать, тем больше должен быть угол наклона барабана.

Читать еще:  Что такое максимальное давление сгорания в цилиндре двигателя

Важно знать! В отличие от моделей принудительного действия, в которых барабан остается неподвижным, а вращаются лопасти, бетономешалка гравитационного типа требует значительно меньше энергии и может смешивать составы, в которых присутствует гравий и щебень.

Процесс выгрузки также очень прост – нужно лишь наклонить барабан поворотом ручки или колеса. Смесь легко стекает со стенок, к тому же данная особенность облегчает очистку барабана.

Как видите, бетоносмесители гравитационного типа имеют достаточно простую конструкцию, мобильны, экономичны, если говорить о потреблении энергии, и удобны в эксплуатации. Работать с оборудованием может даже непрофессионал – именно поэтому его покупают для частного строительства.

Если вы решили, что данный тип строительной техники подходит под специфику вашей работы, выбирайте модель на нашем сайте! Также мы предлагаем расходные материалы для бетоносмесителей. У вас не будет проблем с поиском необходимых запчастей. Оформляйте заказ через сайт или по телефону 8-800-333-83-28.

Искусственная гравитация: от «Космической одиссеи» Кубрика до античастицы

Жизнь в космосе вредна для людей — и не только из-за высоких доз радиации, от которых астронавтов защищают скафандры и корпуса летательных аппаратов. Астронавты на МКС с трудом улыбаются в камеру и с еще большим трудом пытаются встать. Из-за микрогравитации на МКС астронавтам приходится долго адаптироваться к условиям на Земле: вплоть до того, что некоторые заново учатся ходить. Полеты на Марс в будущем же отразятся на вестибулярном аппарате еще сильнее. Основное решение этой проблемы — искусственная гравитация, концепции создания которых предлагаются учеными с середины прошлого века. «Хайтек» рассказывает, насколько осуществима идея создания космических станций и кораблей с искусственной гравитацией и какие проекты существуют на данный момент.

Читайте «Хайтек» в

Проблемы с вестибулярным аппаратом — не единственное последствие длительного пребывания в условиях микрогравитации. Астронавты, которые проводят на МКС больше месяца, часто страдают от нарушения сна, замедления работы сердечно-сосудистой системы и метеоризма.

Недавно НАСА завершило эксперимент, в ходе которого ученые сравнили геном братьев-близнецов: один из них провел на МКС почти год, другой совершал лишь кратковременные полеты и большую часть времени находился на Земле. Долговременное пребывание в космосе привело к тому, что 7% ДНК первого астронавта изменились навсегда — речь идет о генах, связанных с иммунной системой, формированием костной ткани, кислородным голоданием и избыточным количеством углекислого газа в организме.

В условиях микрогравитации человек будет вынужден бездействовать: речь идет не о пребывании астронавтов на МКС, а о полетах в глубокий космос. Чтобы выяснить, как такой режим повлияет на здоровье астронавтов, Европейское космическое агентство (ESA) на 21 день положило 14 добровольцев в наклоненную в сторону головы кровать. Эксперимент, который позволит на практике проверить новейшие методы борьбы с невесомостью — такие как улучшенные режимы физических упражнений и питания — намерены совместно провести НАСА и Роскосмос.

Но в случае, если люди решат отправить корабли к Марсу или Венере, понадобятся более экстремальные решения — искусственная гравитация.

Как гравитация может существовать в космосе

Прежде всего стоит понять, что гравитация существует везде — в некоторых местах она слабее, в других сильнее. И космическое пространство не является исключением.

МКС и спутники находятся под постоянным влиянием гравитации: если объект находится на орбите, он, говоря упрощенно, падает вокруг Земли. Подобный эффект возникает, если бросить мяч вперед — прежде чем упасть на землю, он немного пролетит в направлении броска. Если бросить мяч сильнее, он пролетит дальше. Если вы супермен, а мяч — ракетный двигатель, он не упадет на землю, а облетит вокруг нее и продолжит вращаться, постепенно выходя на орбиту.

Микрогравитация предполагает, что люди внутри корабля не находятся в воздухе — они падают с корабля, а тот, в свою очередь, падает вокруг Земли.

Благодаря тому, что гравитация является силой притяжения между двумя массами, мы остаемся на поверхности Земли, когда идем по ней, а не уплываем в небо. В этом случае вся масса Земли притягивает массу наших тел к своему центру.

Когда корабли выходят на орбиту, они свободно плавают в космическом пространстве. Они по-прежнему подвержены гравитационному притяжению Земли, но корабль и находящиеся в нем предметы или пассажиры подвержены гравитации одинаково. Существующие аппараты недостаточно массивны, чтобы создать заметное притяжение, поэтому люди и предметы в нем не стоят на полу, а «плавают» в воздухе.

Как создать искусственную гравитацию

Искусственной гравитации как таковой не существует, чтобы ее создать, человеку необходимо узнать всё об естественной гравитации. В научной фантастике существует концепция имитации гравитации: она позволяет экипажу космических кораблей ходить по палубе, а предметам стоять на ней.

В теории существует два способа создать имитацию гравитации, и ни один из них пока не был использован в реальной жизни. Первый — это использование центростремительной силы для моделирования силы тяжести. Корабль или станция при этом должны представлять собой колесоподобную конструкцию, состоящую из нескольких постоянно вращающихся сегментов.

Согласно этой концепции, центростремительное ускорение аппарата, толкающее модули к центру, создаст подобие гравитации или условия, аналогичные земным. Эта концепция была продемонстрирована в «Космической одиссее 2001 года» Стенли Кубрика и в фильме «Интерстеллар» Кристофера Нолана.

Автором этого проекта считается немецкий ученый-ракетчик и инженер Вернер фон Браун, который руководил разработкой ракеты «Сатурн-5», доставившей на Луну экипаж «Аполлон-11» и еще несколько пилотируемых аппаратов.

Будучи директором Центра космических полетов имени Маршалла НАСА, фон Браун популяризировал идею российского ученого Константина Циолковского о создании тороидальной космической станции на основе конструкции со ступицами, напоминающей велосипедное колесо. Если колесо вращается в пространстве, то инерция и центробежная сила могут создать своего рода искусственную гравитацию, которая тянет предметы к внешней окружности колеса. Это позволит людям и роботам ходить по полу, как на Земле, а не плавать в воздухе, как на МКС.

Однако у этого метода есть существенные недостатки: чем меньше космический корабль, тем быстрее он должен вращаться — это приведет к возникновению так называемой силы Корнолиса, при которой на точки, расположенные дальше от центра, сила тяжести будет влиять сильнее, чем на более близкие к нему. Другими словами, сила тяжести будет действовать на голову астронавтов сильнее, чем на ноги, что вряд ли им понравится.

Чтобы избежать этого эффекта, размер корабля должен в несколько раз превышать размер футбольного поля — вывод такого аппарата на орбиту будет стоить крайне дорого, учитывая, что стоимость одного килограмма груза при коммерческих запусках варьируется от $1,5 тыс. до $3 тыс.

Другой метод создания имитации гравитации более практичен, но также крайне дорог — речь идет о методе ускорения. Если корабль на определенном отрезке пути сначала будет разгоняться, а затем развернется и начнет тормозить, то возникнет эффект искусственной гравитации.

Для реализации этого метода потребуются колоссальные запасы топлива — дело в том, что двигатели должны работать почти непрерывно за исключением короткого перерыва в середине пути — во время разворота корабля.

Реальные примеры

Несмотря на высокую стоимость запуска аппаратов с имитацией гравитации, компании по всему миру пытаются построить такие корабли и станции.

Реализовать концепцию Фон Брауна пытается компания Gateway foundation — исследовательский фонд, который планирует построить вращающуюся станцию на орбите Земли. Предполагается, что по окружности колеса будут располагаться капсулы, которые смогут покупать государственные и частные аэрокосмические компании для проведения исследований. Некоторые капсулы будут проданы в качестве вилл самым богатым жителям Земли, а другие будут использоваться как отели для космических туристов.

Читать еще:  Что такое двигатель прб

Стыковочный отсек будет находится в центре станции — оттуда людей и грузы будут доставлять на лифтах в капсулы.

Способ привлечения денег компания выбрала неоднозначный: она намерена организовать лотерею, победители которой помимо денежного вознаграждения получат возможность бесплатно полететь на станцию и провести ночь в ее капсуле. Когда аппарат будет выведен на орбиту, в компании не раскрывают.

Над созданием аппарата с искусственной гравитацией для проведения долговременных космических исследований работала и НАСА. В 2011 году космическое агентство представило концепцию вращающегося космического корабля с надувными модулями Nautilus-X, который должен был снизить влияние микрогравитации на ученых, находящихся на его борту.

Предполагалось, что проект будет стоить всего $3,7 млрд — очень мало для подобных аппаратов, — а на его строительство потребуется 64 месяца. Однако Nautilus-X так и не вышел за рамки первоначальных чертежей и предложений.

Вывод

Пока самый вероятный способ получить имитацию гравитации, которая защитит корабль от последствий ускорения и даст постоянное притяжение без необходимости постоянно использовать двигатели — это обнаружить частицу с отрицательной массой. Все частицы и античастицы, которые ученые когда-либо обнаружили, имеют положительную массу. Известно, что отричательная масса и гравитационная масса равны друг другу, однако пока исследователям не удавалось продемонстрировать это знание на практике.

Исследователи из эксперимента ALPHA в ЦЕРНе уже создали антиводород — стабильную форму нейтрального антивещества — и работает над его изоляцией от всех других частиц на очень низких скоростях. Если ученым удастся это сделать, вероятно, в ближайшее время искусственная гравитация станет реальнее, чем сейчас.

Гравитационные волны и другие чудеса современной физики

Схематичное изображение гравитационных волн

Группа ученых из нескольких стран сообщила, что при помощи нескольких не связанных между собой детекторов им удалось зафиксировать в лабораторных условиях гравитационные волны.

Еще одна составляющая теории относительности, похоже, получила экспериментальное подтверждение.

Теперь дело за малым: использовать новое открытие на благо человечества. Например, для путешествий к звездам или во времени.

Или для создания принципиально нового холодильника или микроволновки.

Как далеко сегодня фундаментальная наука стоит от практических нужд человечества?

За ответом на этот и другие вопросы ведущие «Пятого этажа» Михаил Смотряев и Александр Кан обратились к профессору физики Университетского колледжа Лондона Рубену Саакяну.

Загрузить подкаст передачи «Пятый этаж» можно здесь.

Михаил Смотряев: Про то, каким образом были вскрыты гравитационные волны, вчера написано достаточно много, в том числе и с картинками. Любой человек, даже не являясь специалистом, но пройдя курс средней школы по физике, наверное, в состоянии разобраться, как это было зафиксировано. Можно только поражаться точности приборов, поскольку порядки величин, которые измеряются современными интерферометрами, человеческому глазу совершенно невидимы и даже рассудком понимаемы мало. Меня, как когда-то в очень далеком прошлом человека, обучавшегося физике, интересует для начала другое.

Гравитационные волны – сразу на ум приходят гравитоны, существование которых еще не доказано. Возникают мысли о том, что вот еще один шаг на пути к завершению построения грандмоделей, всеобщее объединение всех четырех известных нам фундаментальных взаимодействий, примирение теории относительности с квантовой механикой – короче, «победа разума над сарсапариллой», как говорил О.Генри. Не слишком ли я оптимистичен?

Рубен Саакян: Немножко оптимистичен, но, безусловно, это эпохальное событие. Оно в основном эпохальное для очередного подтверждения общей теории относительности. Мы пока не очень сильно продвинулись в плане объединения теории относительности с квантовой механикой, но вполне возможно, она нам поможет тоже. Важность этого открытия трудно переоценить как с точки зрения науки, так и с философской общечеловеческой точки зрения.

У нас есть два столпа, два краеугольных камня нашего понимания Вселенной. Один из этих камней — общая теория относительности, второй – квантовая теория. Гравитационные волны являлись центральной частью в общей теории относительности. Поэтому, безусловно, это очень важная вещь.

М.С.: Общая теория относительности по количеству тех ее элементов, которые уже проверены экспериментально, может считаться достаточно состоявшейся, не нуждающейся в дополнительных доказательствах в том, что касается ее основополагающих принципов. Хотя, с другой стороны, имеет смысл подчеркнуть, что общая теория относительности в том виде, в котором ее оставил нам Эйнштейн, в котором она была впервые сформулирована, и в том виде, в котором она пребывает сейчас, — это, наверное, не один и тот же зверь, да?

Р.С.: Не один и тот же зверь. Это получило очень большое развитие в связи с современными компьютерами, когда мы научились считать числовыми методами многие уравнения, которые невозможно было решить аналитически. Что еще я хотел сказать по поводу важности этого открытия? Вы правы, были и другие безусловные доказательства справедливости общей теории относительности, тем не менее, гравитационные волны – это был, можно сказать, последний элемент, который был необходим. Но это идет гораздо дальше, с моей точки зрения.

Один из очень принципиальных моментов этого открытия – это то, что мы впервые получили способ изучать, наверное, самые интересные объекты в нашей Вселенной – черные дыры. У нас по большому счету не было серьезного инструментария, чтобы смотреть на эти самые интересные объекты, которые нам могут много чего еще рассказать, в том числе о возможности путешествия во времени, в параллельной Вселенной и прочее. Это совершенно сумасшедшие объекты – черные дыры, но изучать их очень трудно. Гравитационные волны дают нам такую возможность.

М.С.: Гравитационные волны при условии непрерывного роста точности, чувствительности детекторов дают нам возможность просто в силу своей физической природы заглянуть гораздо раньше ближе к истокам, к Большому взрыву, если мы принимаем Большой взрыв как некую данность, чем те методы, которыми мы сейчас пользуемся, — реликтовое излучение, световое излучение, гамма-астрономия. Но мерить все это, исходя из того, какого размера нужны детекторы, приборы, какое между ними должно быть расстояние – задача явно не для одной страны, а, как минимум, для всего человечества.

Р.С.: Безусловно, это задача для всего человечества. Изучение гравитационных волн может нам помочь приблизиться к самой ранней Вселенной, хотя реликтовое излучение – это тоже очень ранняя Вселенная, в том числе самые дальние закоулки Вселенной. Просто это, наверное, самые драматичные события. Данные гравитационные волны были зарегистрированы в результате столкновения двух черных дыр. Они возникают в результате коллапса сверхтяжелых звезд. Там очень интересная физика: останавливается время, пропадает свет, и черт знает, что там еще происходит.

Мы надеемся, что со временем гравитационные волны станут нашим стандартным инструментарием, и мы сумеем заглянуть внутрь этой воронки. Другого способа, скорее всего, нет. То, что мы сейчас сумели зарегистрировать, дает нам надежду, что у нас будет способ заглянуть в эту воронку.

М.С.: А как же знаменитое высказывание о том, что у черных дыр нет волос, и в принципе для описания черной дыры, статической, не вращающейся, достаточно трех параметров – масса, импульс, вращение и еще что-то, и гравитационные волны не имеют к ним никакого отношения. Что касается изучения черных дыр, еще есть излучение Хокинга, — вещь, не знаю, насколько сугубо теоретическая, но точно нынешними средствами не измеряемая.

Р.С.: Всегда можно создать простую плоскую модель черной дыры, но интересно, что это такое и может ли эта невероятная энергия ввести нас в совершенно новую физику. Есть очень популярная теория, что наша Вселенная – это одна из многих, многих, многих Вселенных. В этих моделях черные дыры могут быть тем самым тоннелем, который позволяет путешествовать через это.

Читать еще:  Что с двигателем фрегата адмирал горшков

Это кажется научной фантастикой, но на самом деле это вполне возможно, мы сумеем на эти вещи начинать не то, что отвечать, по крайней мере, заглядывать туда. В этом плане объявление регистрации гравитационных волн для меня лично более даже важно — не очередное подтверждение теории относительности, что, конечно, очень важно, а тот инструментарий, который нам дает для изучения этих объектов.

Александр Кан: Мы говорим о том, что впервые удалось зарегистрировать гравитационные волны. Произошла регистрация явления, которое случилось как давно? У нас есть какая-то точка отсчета для этого?

Р.С.: Больше миллиарда лет назад – 1,2 – 1,4 миллиарда лет назад.

А.К.: Если сейчас удалось впервые зарегистрировать, означает ли это, что теперь ученые смогут регистрировать гравитационные волны в рутинном порядке и получать их многочисленные проявления, изучать, сравнивать, или это одноразовый чрезвычайно сложный и трудно повторимый эксперимент?

Р.С.: Нельзя, к сожалению, ответить с точной определенностью, но я очень сильно надеюсь, и эти надежды основаны на чем-то, что мы действительно входим в эру, когда мы сумеем регистрировать гравитационные волны от самых разных объектов. В научном сообществе ходят слухи, что ребята из LIGO – гравитационной обсерватории — сидят и на других событиях тоже.

Если вы слушали вчера пресс-конференцию, интересным моментом было то, что они зарегистрировали это событие в сентябре, до того как они начали свой запуск снятия данных для науки. Когда ты запускаешь новый прибор, у тебя сначала идет инженерный запуск, и ты месяц работаешь в таком режиме, а потом уже начинается научный запуск. Это событие произошло и было зарегистрировано до того, как начался научный запуск.

Вполне возможно, они сидят и на других событиях, которые не такие сильные, поэтому нужно больше времени для анализа, для уверенности в себе. У меня есть большая надежда, что мы входим в эпоху рутинных регистраций самых разных гравитационных волн от самых разных явлений.

М.С.: Из четырех известных нам сегодня видов взаимодействия, гравитационные – с одной стороны, наиболее слабые, с другой стороны, они дальнодействующие, если можно так выразиться. Эйнштейновская теория постулирует их распространение со скоростью электромагнитных волн, фактически со скоростью света. Если, скажем, на несколько порядков поднять чувствительность приемников, которыми мы сейчас располагаем, недостатка в подобного рода явлениях, наверное, не будет.

Исходя из того, что Вселенная очень большая, где-нибудь в каком-нибудь ее уголке обязательно в какой-то момент — сейчас или миллиард лет назад — массивные объекты, необходимые для того, чтобы запустить гравитационные волны, друг с другом сталкивались – будь то черные дыры, или нейтронные звезды, или другие сверхмассивные тела. В том, что касается пока совершенно непонятных нам темных материй и темных энергий, в какой степени эти две составляющие фундаментальной науки — гравитационные волны и стоящая за ними математика могут быть использованы для понимания темной материи и темной энергии в первую очередь?

Р.С.: Самой прямой связи здесь нет, но опосредованно есть очень сильная. Гравитационные волны – это еще одно свидетельство, как мы уже говорили, о том, что наше понимание гравитации, искривления пространства, времени правильное. Общая теория относительности и это самое искривление было использовано для того, чтобы лучше понять, правда, косвенным способом все еще, распределение темной материи во Вселенной.

Когда свет из далекой звезды доходит до нас, до Земли, проходя мимо очень массивного объекта, такого как, например, черная дыра, он искривляется. Искривление можно посчитать с помощью уравнений общей теории относительности. Мы получили сейчас еще одно подтверждение, что эти уравнения действительно можно использовать. Связь, безусловно, есть.

Для того чтобы разбить этот орешек, решить эту проблему – темной материи и, тем более, темной энергии, нам много придется покопаться. Хотя все зависит от того, насколько к нам добра природа. Может быть, темную материю мы тоже уже увидим в этом или в следующем году. Эксперименты работают, довольно чувствительные, мы не знаем, когда это случится.

М.С.: А дальше дело за малым – за темной энергией, которая, как предполагается по некоторым оценкам, едва ли не три четверти массы Вселенной, но из чего это сделано и как это пощупать руками, пока совершенно непонятно. Вам, Алик, на заметку: если вы в каком-нибудь поисковике наберете «Крест Эйнштейна» и посмотрите картинку, увидите очень занимательную картинку – четыре достаточно ярких объекта, расположенных в форме креста. При определенном желании можно их так интерпретировать.

На самом деле это один объект, искривляемый той самой гравитационной линзой Эйнштейна. В завершение вопрос, ответа на который требовали сегодня мои коллеги по службе, причем требовали с точностью, по возможности, до месяца, а лучше до недели. Сравнительно недавно по историческим меркам в 1925 году господин Эйнштейн определился, в конце концов, с теорией относительности, собрал вместе пространство-время, выяснил, что вблизи тяжелых массивных объектов время замедляется. Не прошло и сто лет, как это свойство пространства-времени, предсказанное Эйнштейном, используется в GPS-приемниках.

Теперь, когда у нас есть гравитационные волны, а наука движется с все большим ускорением, — мы здесь на «Пятом этаже» часто вспоминаем Станислава Лема, который говорил, что от лучины до газовой лампы прошла тысяча лет, а от газовой лампы до лазера – сто, — когда мы увидим практические последствия, когда наши микроволновки и холодильники будут использовать гравитационные волны и иные достижения квантового микромира?

Р.С.: Я не сумею точно ответить на вопрос, когда это будет, но то, что это будет, я нисколько не сомневаюсь. Любое фундаментальное естественно-научное открытие приводило нас к технологическим прорывам. Примеров можно сколько угодно. Вы привели очень хороший пример. Когда Эйнштейн написал свое уравнение специальной теории относительности о замедлении времени и прочем, практического применения не было видно никакого. Не прошло и ста лет, как оно появляется.

Другой пример – это Фарадей, который показывал свои опыты электромагнитной индукции в середине XIX века. Когда его спросили, зачем это нужно, он сказал, это ни зачем не нужно, это фундаментальная наука. Сейчас любой наш двигатель, электромотор работает на этом принципе.

Есть две вещи. Есть сами гравитационные волны. Кто его знает, может быть, научимся сквозь черные дыры в другую Вселенную переходить. Есть технология, которая развивается для того, чтобы их зарегистрировать, допустим, лазеры, которые были использованы. Это, конечно, может использоваться в более ближайшем времени.

М.С.: Мы упоминали черные дыры, довольно много сегодня про них говорили. Интересно, что сама по себе черная дыра теоретически была обнаружена в 1784 году, если мне не изменяет память, причем священником по образованию по фамилии Митчел, который открыл эту штуку на кончике пера, что называется. Черными дырами, правда, мы и сейчас не очень можем пользоваться, но зато можно, например, про них кино какое-нибудь снять, не говоря уже о том, что действительно, может быть, когда-нибудь они нам пригодятся в практическом смысле.

Разговоры о том, что фундаментальной физике осталось жить 20-30 лет, были популярны во времена Бора в начале XX века, что уже вот-вот все будет открыто, расписано по формулам, и после этого физики переквалифицируются в управдомы. Возникает такое ощущение, что сейчас чем дальше развивается наука, тем более очевидно делается, что еще нескольким поколениям физиков безработица не светит, да?

Р.С.: Полностью согласен и очень на это надеюсь.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector