Наблюдение гравитационных волн в эксперименте LIGO

1

Нобелевская премия по физике 2017

Райнер Вайсс (1/2)

Кип Торн (1/4)

Барри Бэриш (1/4)

«За

2

Классическая гравитация

Гравитация в классической механике:

Когда справедливо такое рассмотрение?
Малые массы (даже Солнце

3

Где начинаются проблемы?

Классическая сила тяготения – дальнодействующая сила

Здесь качаем грузик

Здесь чувствуем
изменение

4

Общая теория относительности

Никакое взаимодействие не может распространяться быстрее скорости света!
Пришлось ввести

5

Появление волн

Скорость конечна – могут появиться волны!
Гравитационные волны возникают при сферически-несимметричном

6

Волны от системы двух черных дыр

«Рябь пространства-времени»

7

Действие волн

Гравитационные волны искажают пространство одновременно по двум координатам

8

Как увидеть гравитационную волну?

Волны нет – свет распространяется за одинаковое время

8

Как увидеть гравитационную волну?

Пространство исказилось – время прохода света изменилось

Свет пришел

9

Интерферометр Майкельсона

9

Интерферометр Майкельсона

Детектор

Детектор

10

Пришла волна

Как изменятся показания детектора?

11

Интерференция

11

Интерференция

11

Интерференция

12

Пришла волна

13

Увеличение чувствительности

Немного разбалансировать интерферометр заранее

И поставить мощный усилитель на детектор!

Тогда без

14

Увеличение чувствительности

Детектор

Можно добавить еще два зеркала!

Тогда свет будет многократно ходить вдоль

15

Пора строить интерферометр

LIGO: Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory

16

Реальная схема

17

Плечо интерферометра

18

Торцевое зеркало

Подвес зеркала

19

Тестирование зеркала

20

Делитель пучка

21

Слияние черных дыр

22

Первый сигнал

14 сентября 2015 г.
Событие GW150914
Слияние черных дыр в 36 и

23

Перспективы

На сегодняшний день: 5 событий зафиксировано
Например, GW170817: слияние двух нейтронных звезд