Занимательная физика в вопросах и ответах.
Сайт  Елькина Виктора.
   Заслуженный учитель РФ.   Учитель-методист. 
     Занимательная физика   А знаете ли Вы?    Физика в походе    Биофизика   Биографии   Астрономия  
 Физика  и  поэзия    Физика и медицина    Народная мудрость    Форум   Необычные  явления
Физика и техника  Оптика  Шаровая молния  Радиотехника для всех  Бочка Паскаля 
Старинные  задачи  Ссылки   Занимательные опыты

 Обнаружение гравитационных волн

Этот раздел гравитационной физики был открыт в начале шестидесятых годов профессором Дж. Вебером (WеЬег) из Мэрилендского университета, который впервые указал на принципы реализации детектора гравитационных волн и построил несколько их экземпляров, начавших действовать в 1969 г. Последующие события представляют большой интерес и, хотя не привели до сих пор к обнаружению какого бы то ни было сигнала, заслуживают обсуждения.

     Гравитационная волна представляет собой разность в гравитационном ускорении между двумя близкими точками, которая распространяется в пространстве и переносит энергию далеко от источника, испустившего эту волну. Круг из упругого материала, помещенный в плоскости, нормальной к распространению волны, периодически сжимается до эллиптической формы с частотой излучения волны.  Подробнее...
       Отсутствие сил вдоль направления распространения — прямое следствие общей теории относительности, которая позволяет также подсчитать энергию, излученную каким-то определенным источником. Механизм излучения подобен механизму поглощения; каждый раз, когда какое-либо тело испытывает асимметрическую деформацию, оно теряет небольшое количество энергии, излучая гравитационные волны. Это излучение, правда, крайне незначительно, если не считать, что речь идет о небесных телах очень высокой плотности, таких, например, как нейтронные звезды. Согласно сегодняшним оценкам, основанным на наших астрофизических знаниях, наиболее мощным источником гравитационных волн может быть взрыв сверхновой, ядро которой (белый карлик) испытывает внезапный коллапс и порождает черную дыру или нейтронную звезду - - в зависимости от того, больше или меньше ее масса некоторого определенного критического уровня. Это поразительное явление сопровождается взрывом сильно светящегося газа, что проявляется на небе в виде звезды высокой яркости.
 
     Классический и очень важный для всей астрофизики пример  - взрыв Сверхновой, наблюдавшийся в 1054 г. китайскими астрономами; сегодня в этой точке неба мы видим быстро разбегающееся скопление газа -  Крабовидную туманность. В ее недрах находится нейтронная вращающаяся звезда, испускающая электромагнитные импульсы с периодичностью в 33 мс. Предполагается, что поток гравитационной энергии, соответствующий взрыву сверхновой на расстоянии 10 000 парсек (расстояние от центра Галактики), будет порядка 103 эрг/;м2 и продлится несколько тысячных долей секунды; однако частота этих событий оказывается очень низкой (одно в каждые 50 лет).Непрерывное излучение гравитационных волн с определенной частотой происходит, например, при вращении асимметрического объекта, такого, как двойная звезда или намагниченная нейтронная звезда (пульсар); соответствующие потоки, однако, крайне малы, и до сих пор не было сделано никаких серьезных попыток их измерения. 
 
       Небольшие деформации, вызываемые воздействием гравитационной волны на материальную систему, можно в принципе обнаружить тремя различными способами. Если подобная система состоит из какого-то упругого тела, напряжение, вызванное деформацией, может быть измерено  соответствующими датчиками (например, пьезо­электрическими). Кроме того, можно непосредственно обнаружить относительное смещение двух точек системы с помощью интерферометрических приборов или же относительную скорость посредством эффекта Доплера и точных стандартов частоты. И наконец, если частотная полоса поступающей волны охватывает частоту упругого резонанса системы, ее отклик умножается в значительной степени. Далее...

 

 

Б. Бертотти.  Опыты по гравитации - последние достижения.
Источник: Наука и человечество. 1979. Международный ежегодник. - М.: Знание, 1979. c.197.
    Детекторы Вебера       Строение

Назад

 Занимательная физика   А знаете ли Вы?    Физика в походе    Биофизика   Биографии   Астрономия  
 Физика  и  поэзия    Физика и медицина    Народная мудрость    Форум   Необычные  явления
Физика и техника  Оптика  Шаровая молния  Радиотехника для всех  Бочка Паскаля 
Старинные  задачи  Ссылки   Занимательные опыты
 

Rambler's Top100

Hosted by uCoz