НОВИНИ


КАКВА Е СКОРОСТТА НА ГРАВИТАЦИЯТА?
03.11.2017

Илюстрация на художник на двете сливащи се неутронни звезди. NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

През последните няколко месеца физиците постигнаха голям напредък в определянето на скоростта на гравитацията чрез наблюденията на гравитационните вълни.
 

Последно регистриране на гравитационни вълни, генерирани от сливането на неутронни звезди, дава възможност на учените да потвърдят с все по-голяма и по-голяма точност това, което Айнщайн е прогнозирал преди повече от 100 години в Общата теория на относителността - че гравитацията не действа мигновено, както мислеше Нютон, а се разпространява със скоростта на светлината, пише phys.org

"Скоростта на гравитацията, подобно на скоростта на светлината, е една от основните константи във Вселената. Преди появата на гравитационно-вълновата астрономия нямахме възможност да я измерим директно", разказва Нийл Корниш (Neil Cornish), физик в Университета на Монтана, САЩ.

Благодарение на статията, представена в Astrophysical Journal Letters, с около 200 автори, свързани с LIGO и Virgo, ограничаването на разликата между скоростите на гравитацията и светлината получи безпрецедентна точност.

Художествена представа на сблъсъка на две неутронни звезди в галактиката NGC 4993, който предизвика избухване килонова и гравитационни вълни. ESO / L. Calgada / M. Kornmesser

Използвайки данните от последното откриване на гравитационни вълни, генерирани от сблъсъка на две неутронни звезди, изследователите установиха, че разликата между скоростта на гравитацията и скоростта на светлината е в диапазона от -8,99 × 10-7 до +2,1 × 10-7 метра в секунда.

Причината за огромния скок в точността е, че при сблъсъка на неутронни звезди е възможно да се определят не само гравитационните вълни, но и електромагнитното излъчване под формата на гама-лъчи. Това позволява на учените да установят с много порядъка по-строги рамки за скоростта на гравитацията, отколкото бе възможно преди.

При изчисляване на скоростта на гравитацията, учените използват различни методи в зависимост от това дали астрофизичните източници излъчват гравитационни вълни и светлина или само гравитационни вълни.

В първия случай физиците могат да измеят разликата във времето на пристигането на два различни типа сигнали. При сливане на неутронни звезди разликата е само няколко секунди и като се има предвид, че сигналите са изминали повече от сто милиона светлинни години, такава разлика практически липсва.

Във втория случай, когато източникът генерира само гравитационни вълни (сблъсък на черни дупки) учените трябва да измерват времевото закъснението между откриването на този сигнал от няколко детектора на Земята.

Изчисленията показват, че е възможно значително да се прецизират границите на скоростта на гравитацията, когато се използват източници, които излъчват само гравитационни вълни. Например, като се използват четири детектора, разположени на различни места на Земята, може да се постигне точност до 1% от скоростта на светлината. Но във всеки случай не може да се прави сравнение с точността на експериментите, които имат достъп както до гравитационните вълни, така и до светлината.

Обикновено ограничаването на скоростта на гравитацията има много съществени последици за фундаменталната физика и космологията. Най-важната от тях се състои в това, че тези твърди рамки подтвърждават Общата теория на относителността и да изключват алтернативната физика.

"Много алтернативни теории за гравитацията, включително тези, използвани за обяснение на ускореното разширяване на Вселената, прогнозират значителна разлика между скоростта на гравитацията и скоростта на светлината. Повечето от тях сега са изключени, като по този начин се ограничават начините, по които теорията на Айнщайн може разумно да се  модифицира теорията на Айнщайн и правят тъмната енергия по-вероятно обяснение за ускореното разширяване на Вселената", заключава Нийл Корниш.


 

 

 
източник: nauka.offnews.bg

 


 
338418