Ученые объявили об обнаружении гравитационных волн от слияния двух черных дыр. О том, что такое черные дыры и каким образом они испускают гравитационные волны, рассказывает Сергей Попов, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ. Ведет программу Алексей Семихатов, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Физического института им. Лебедева РАН.
Тысячи лет астрономы полагались в своих исследованиях только на видимый свет. В XX веке их зрение охватило весь электромагнитный спектр — от радиоволн до гамма-лучей. Космические аппараты, добравшись до других небесных тел, наделили астрономов осязанием. Наконец, наблюдения заряженных частиц и нейтрино, испускаемых далекими космическими объектами, дали астрономам аналог обоняния. Но до сих пор у них нет слуха. Звук не проходит через космический вакуум. Зато он не является препятствием для волн иного рода — гравитационных, которые тоже приводят к колебанию предметов. Вот только зарегистрировать эти призрачные волны пока не удалось. Но астрономы уверены, что обретут «слух» в ближайшее десятилетие.
Как описываются черные дыры в рамках общей теории относительности? Какие известны способы образования черных дыр? И как решается задача регистрации гравитационных волн и открытия черных дыр? О черных дырах в ОТО, излучении Хокинга и происхождении гравитационных волн рассказывает доктор физико-математических наук Сергей Попов.
Астрофизик, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Сергей Попов о геометрии пространства и времени, горизонте черных дыр и проблеме доказательства их существования.
Излучение колеблющимися массами гравитационных волн очень напоминает излучение электромагнитных волн колеблющимися электрическими зарядами. Согласно ОТО, гравитационные волны имеют такую же скорость, как электромагнитные волны, и тоже переносят энергию. Они вызывают движение (смещение) тел, встречающихся на их пути, но ожидаемый эффект настолько мал, что до сих пор не обнаружен. Еще в 1916 году Эйнштейн вычислил мощность гравитационного излучения вращающегося стержня длиной 1 метр. Если даже раскрутить его до такой скорости, что центробежная сила достигнет предела прочности материала на разрыв, мощность излучения окажется равной всего-навсего 10^–37 Вт, что зарегистрировать невозможно. Это делает совершенно нереальным обнаружение гравитационных волн от каких-либо «земных» источников – нужны гигантские массы и столь огромные мощности для приведения их в движение, что эта задача технически невыполнима.
Путешествие за край пространства, чтобы понять природу бездны - черных дыр. Узнать, где они находятся, как они рождаются. В фильме-исследовании ученые показывают сложную динамику рождения черной дыры, а также исследуется вероятность превращения черных дыр в сверхмассивные черные дыры, которые располагаются в центрах галактик. Путешествие в сердце черной дыры для изучения вопроса, что произойдет с галактикой Млечный Путь в один прекрасный день, когда черная дыра в центре галактики взорвется.
Для решения каких задач в математике возникает нетривиальная топология? Что такое горизонт событий черной дыры? В чем отличие простейшей шварцшильдевской черной дыры от заряженных и вращающихся черных дыр? Как возникают кротовые норы? О горизонте событий, нетривиальной топологии и материи с отрицательной массой рассказывает доктор физико-математический наук Александр Александрович Шацкий.
Со вспышки массивной сверхновой возникает один из самых загадочных феноменом - черная дыра... Черные дыры были еще недавно детищем писателей-фантастов, которые в своих произведениях описывали страшные особенности этих космических монстров - поглощение вещества и энергии. Даже свет не мог вырваться из их цепких объятий! Сегодня ученые всего мира решают весьма сложную задачу - доказать наличие черных дыр во Вселенной. Сколь много их? Где они расположены? Один из уникальных экспериментов должен ответить на вопрос - есть ли черная дыра в нашей галактике?
В июне 2016 года участники эксперимента LIGO объявили о регистрации уже второго всплеска гравитационных волн. Ученые заговорили о наступлении новой эры в астрономии. Что это значит для человечества? На пороге каких открытий мы стоим? Об этом — беседа Ольги Орловой с Александром Полнарёвым.
Основная работа Хокинга была выполнена в середине 1970-х. Я думаю, что я не ошибусь, если скажу, что это основная работа. Она была связана с физикой черных дыр и то, что называют "хокинговское излучение". Это капитальный результат, который состоял в том, что… Вообще мы представляем себе черную дыру как нечто, что поглощает свет, частицы, все в себя засасывает, и ничего наружу не выплескивает. Ничего подобного. Выясняется, что если учесть квантовые эффекты, то черная дыра излучает. О его вкладе в современную картину мира и о его контактах с советскими физиками будем говорить с академиком РАН Валерием Рубаковым.