Прилади для вимірювання гравітації
3.1 Гравітаційне випромінювання і гравітаційні хвилі
У загальній теорії відносності Ейнштейна (ЗТВ) простір В«відчуваєВ» присутність масивних тіл і викривляється в їх околицях. Рух самих тіл нагадує ходіння з батута: пружна поверхня прогинається найсильніше в тому місці, куди ми ставимо ногу, коли ж ми рухаємося далі - поверхня розпрямляється. Швидкі переміщення масивних тіл породжують хвилі простору, які, подолавши тисячі, мільйони, мільярди світлових років, викликають ледь вловимі коливання предметів на Землі. Візьмемо спочиваюче масивне тіло, швидко перемістимо на деяку відстань в сторону. Поки тіло покоїлося, всі об'єкти у Всесвіті відчували спрямовану до нього силу тяжіння. При зсуві напрямки сил змінюються, але інші тіла В«відчуютьВ» це не відразу: будь-яке обурення поширюється не швидше світла у вакуумі. Чим далі знаходяться ці тіла, тим більше потрібно часу. Повернемо масивне тіло у вихідне положення - навздогін першому обуренню побіжить друга, яке повертає все на свої місця. p align="justify"> Виходить, що далекі тіла ще не відчули змін, для близьких все вже повернулося в первинний стан, і тільки у вузькій області полі тяжіння відрізняється від початкового. Ця область являє собою сферичний шар, хто від нашого джерела тяжіння зі швидкістю світла. Причому обурення в цьому шарі - вільні. Що б ми не робили з тілом-джерелом, неможливо вплинути на що пішло від нього обурення гравітаційного поля. По суті, це і є гравітаційна хвиля. p align="justify"> Всесвіт абсолютно прозора для хвиль гравітації. Вони могли б стати ідеальним засобом її дослідження, оскільки абсолютно не взаємодіють з речовиною по дорозі. Але з цієї ж причини вони практично невловимі. І все ж за 40 років безрезультатної поки полювання вчені придумали методи, які дозволяють сподіватися на успіх протягом найближчого десятиліття. p align="justify"> Для спостерігача гравітаційна хвиля являє обурення приливних сил. Проходячи між двома тілами, вона змушує їх е ле уловимо зближуватися і віддалятися з певною частотою. З'єднаємо пружиною два грузика. Така система має деяку власну частоту коливань. Якщо вона співпаде з частотою хвилі, виникне резонанс, підсилює коливання, і його, можливо, вдасться зафіксувати. У реальних експериментах використовують не вантажі на пружинке, а алюмінієві циліндри довжиною кілька метрів і товщиною близько метра, у яких є не одна, а цілий спектр частот. В інших детекторах встановлюються масивні дзеркала, відстань між якими вимірюється лазером. br/>В
Рис. 3.1.1 - Джозеф Вебер налагоджує один з перших детекторів гравітаційних хвиль
Астрофізики припускають, що саме випромінювання гравітаційних хвиль, відбираючи енергію, обмежує швидкість обертання масивного пульсара при поглинанні речовини сусідньої зірки.
Основні властив...
