Таблица Менделеева
Пятница, 07.08.2020, 01:32
Меню сайта

Категории раздела
Знаете ли вы? [12]
Элементы [118]
Физика [7]

Вход на сайт

Поиск
Случайные элементы:
ОЛОВО (лат. Stannum)
ПРОТАКТИНИЙ (лат. Protactinium)
Коперниций (лат. Copernicium)
РУБИДИЙ (лат. rubidium)
ГАФНИЙ (лат. Hafnium)

Статистика

Новости, новости Беларуси, последние новости, новости мира на Uvaga.By
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » Статьи » Физика

Гравитационные волны

ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ, предсказываемое теорией тяготения переменное гравитационное поле, свободно распространяющееся в пространстве со скоростью света. До настоящего времени Гравитационные волны непосредственно не обнаружены из-за их чрезвычайно малой интенсивности и слабости гравитационного взаимодействия. Попытки прямого обнаружения гравитационных волн основаны на том, что воздействуя на тела, гравитационные волны должны вызывать относительное смещение их частей (деформацию). Косвенное подтверждение существования гравитационных волн получено из наблюдений некоторых тесных двойных звезд.

Всем известно, что есть пространственно-временной континуум. Как для Солнечной системы, как и для других звёзд и планет пространство и время искривляется, образуя своеобразную "воронку". Так вот гравитационная волна -- это рябь в пространство времени, микроскопические колебания этой воронки.

  1. сталкивающиеся галактики (гигантские массы, небольшие ускорения),
  2. гравитационный коллапс двойной системы компактных объектов (колоссальные ускорения при довольно большой массе).
  3. При слиянии нейтронных звёзд гравитационно-волновая светимость близка к максимально возможной в природе планковской светимости

Гравитационные волны обнаружены в феврале 2016-го года при помощи лазерного детектора. LIGO состоит из двух обсерваторий: в Ливингстоне (штат Луизиана) и в Хэнфорде, удалённых друг от друга на 3002 километра. Поскольку скорость распространения гравитационных волн, как ожидают, равна скорости света, это расстояние даёт разницу в 10 миллисекунд, которая позволит определить направление на источник зарегистрированного сигнала.

Основной элемент каждой обсерватории — Г-образная система, состоящая из двух четырёхкилометровых плеч с высоким вакуумом внутри. Внутри такой системы устанавливается интерферометр Майкельсона, в каждом из плеч которого благодаря дополнительным зеркалам образуются резонаторы Фабри-Перо.

Лазерные интерферометры зафиксировали слияние двух чёрных дыр. Нобелевская премия по физике за 2017 год была вручена создателям международной коллаборации LIGO, благодаря которым были обнаружены первые гравитационные волны – физикам Райнеру Вайссу, Барри Баришу и Кипу Торну. Половина от суммы награды досталась Вайссу, Бариш и Торн получили по четверти.

Гравитационные волны, излучаемые системой двух тел

Два гравитационно связанных тела с массами m1 и m2, движущиеся нерелятивистски по круговым орбитам вокруг их общего центра масс (см. задача двух тел) на расстоянии r друг от друга, излучают гравитационные волны следующей мощности, в среднем за период:

где G — гравитационная постоянная. Вследствие этого система теряет энергию, что приводит к сближению тел, то есть к уменьшению расстояния между ними. Скорость сближения тел:

Для Солнечной системы, например, наибольшее гравитационное излучение производит подсистема Солнца и Юпитера. Мощность этого излучения примерно 5 киловатт; мощность, излучаемая подсистемой Солнце — Земля, составляет около 200 Вт. Таким образом, энергия, теряемая Солнечной системой на гравитационное излучение за год, совершенно ничтожна по сравнению с характерной кинетической энергией тел. Частота излучаемых гравитационных волн равна удвоенной частоте обращения системы двух тел.

Гравитационный коллапс двойной системы

Любая двойная звезда при вращении её компонент вокруг общего центра масс теряет энергию (как предполагается — за счёт излучения гравитационных волн) и, в конце концов, сливается воедино. Но для обычных, некомпактных, двойных звёзд этот процесс занимает очень много времени, много большее настоящего возраста Вселенной. Если же двойная компактная система состоит из пары нейтронных звёзд, чёрных дыр или их комбинации, то слияние может произойти за несколько миллионов лет. Сначала объекты сближаются, а их период обращения уменьшается. Затем на заключительном этапе происходит столкновение и несимметричный гравитационный коллапс. Этот процесс длится доли секунды, и за это время в гравитационное излучение уходит энергия, составляющая по некоторым оценкам более 50 % от массы системы.

Основные точные решения уравнений Эйнштейна для гравитационных волн

Объёмные волны Бонди — Пирани — Робинсона

Эти волны описываются метрикой вида . Если ввести переменную и функцию , то из уравнений ОТО получим уравнение

Метрика Такено

имеет вид , -функции, удовлетворяют тому же уравнению.

Метрика Розена

, где удовлетворяют

Метрика Переса

, при этом

Цилиндрические волны Эйнштейна — Розена

В цилиндрических координатах такие волны имеют вид и выполняются

 



Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B
Категория: Физика | Добавил: ischavliuga (14.01.2018)
Просмотров: 215 | Рейтинг: 0.0/0

Посмотрите также:

ОЛОВО (лат. Stannum)
ПРОТАКТИНИЙ (лат. Protactinium)
Коперниций (лат. Copernicium)
РУБИДИЙ (лат. rubidium)
ГАФНИЙ (лат. Hafnium)

Последние новости:

Древнейшие кристаллы помогли узнать истинный возраст магнитного поля Земли
Очередная проверка emdrive
На Земле гораздо больше рек и озер, чем думали ученые
Ученые выяснили, сколько нужно людей для полета к планете Проксима b
Биологи выделили клетку, из которой можно восстановить всё тело

Мы в телеграмм

Всего комментариев: 0
avatar
(С)Обратная связь © 2020 Каталог сайтов Всего.RU Каталог сайтов OpenLinks.RU Бесплатный каталог AddsSites, регистрация сайтов.