Учёные близки к разгадке тайны гравитационных волн

Дело в том, что гравитация является одним из четырёх фундаментальных взаимодействий — форм передачи энергии — и при этом самым слабым из всех. Но главная проблема кроется в другом.

Известно, что три наиболее изученных взаимодействия переносятся при помощи частиц. И если для других видов взаимодействий эти частицы известны, а их существование подтверждено экспериментально (прямым или косвенным путём, пусть и с большими допущениями), то для гравитации все намного сложнее.

На данный момент не удалось подтвердить сам факт наличия не только так называемого гравитона (теоретической частицы, ответственной в некоторых концепциях физики за передачу гравитации и создание гравитационных полей), но и таких следов гравитации, которые позволили бы определить характер её передачи (или, скажем так, транспортировки в пространстве-времени).

Согласно той же теории, что предполагает наличие гравитонов, выходит, что гравитация должна передаваться в виде направленных квантованных (то есть состоящих из частиц или «как бы частиц» — пакетов энергии с определённым значением) волн — гравитационного излучения. Оно должно проявляться в виде колоссальных волн, исходящих от любых крупных космических объектов и событий — чёрных дыр и скоплений галактик, при рождении сверхновых. Однако найти их пока так и не удалось.

И вот 11 января 2016 года космолог Аризонского университета Лоуренс Краусс (Lawrence Krauss) написал в своём Twitter: «Мои подозрения насчёт открытия LIGO были подтверждены независимыми источниками. Оставайтесь на связи! Гравитационные волны могут быть обнаружены!»

Гравитационно-волновая обсерватория LIGO является одним из важнейших мест, где ведётся изучение гравитации и поиск гравитационных волн. Станции LIGO используют усовершенствованные лазерные интерферометры для обнаружения гравитационных волн. Хотя ещё в сентябре 2015 года Краусс намекал, что на детекторе LIGO были обнаружены признаки неуловимых гравитационных волн, официальных подтверждений этому не появилось. Незадолго до этого комплекс был модернизирован, и там стартовал эксперимент Advanced LIGO, который может привести к обнаружению гравитационных волн.

Официальных заявлений от обсерваторий тем временем не поступало (они ожидаются как минимум в феврале), так что специалисты считают, что пока рано радоваться и распространять слухи о необычайно важном открытии. Тем более что предыдущие выводы, полученные в рамках эксперимента BICEP2, оказались ошибочными: сигнал был на самом деле вызван не гравитационными волнами, а пылью.

Зачем это нужно и почему это так важно? Любая теория — начало практики. Без квантовой физики не существовало бы GPS, спутниковой связи, современных транзисторов и квантовых компьютеров (да и оптических линий связи тоже). Работающая, полная теория, описывающая гравитацию, могла бы позволить более подробно изучить Вселенную, её законы, перемещения объектов, чёрные дыры, тёмную энергию и тёмную материю. И, вполне возможно, создать принципиально новые виды перемещения в пространстве (или даже во времени). А до тех пор нам недоступны ни квантовые скачки, ни «червоточины», ни сверхсветовые скорости.