Нижегородские ученые внесли уникальный вклад в проект LIGO

Слияние нижегородской и мировой науки как источник Нобелевской премии по физике

11 октября 2017 в 15:11, просмотров: 785

Проект LIGO, получивший Нобелевскую премию по физике за экспериментальное подтверждение существования предсказанных теорией относительности гравитационных волн, это плод большой работы сотен ученых десятков организаций со всего мира. В этой славной команде трудились и сотрудники нижегородского Института прикладной физики РАН. Сделанный ими вклад в одно из крупнейших научных открытий последних лет уникален.

Нижегородские ученые внесли уникальный вклад в проект LIGO
Ефим Хазанов, заместитель директора Института прикладной физики РАН

В этом году сотрудничеству ИПФ с лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией LIGO исполняется 20 лет. За эти годы с разной степенью успеха усилиями сотрудников ИПФ было решено множество стоящих перед проектом задач. Одной из наиболее значимых работ, которая оказала существенное влияние на достижение общей цели, стало создание нашими учеными изолятора Фарадея – специального устройства, предназначенного для того, чтобы пропускать мощное излучение от лазера к интерферометру и не пропускать его в обратную сторону в целях исключения малейшего воздействия на лазер, которое кардинально понизит точность измерений.

Принцип работы данного прибора придумал английский физик Майкл Фарадей еще в XIX веке. Впоследствии он нашел применение в лазерах. Но когда в 1997 году была поставлена задача его использования в детекторе гравитационных волн, оказалось, что стандартный изолятор не подходит. И в первую очередь необходимо было понять почему. Мы прошли длинный путь. Выявили мешающие работе изолятора физические эффекты, а затем добились их устранения. После того как экспериментально было доказано, что модернизированные изоляторы полностью соответствуют требованиям LIGO, мы приступили к производству и установили их на детекторы. И, наконец, примерно год назад оснащенный данными устройствами детектор зафиксировал гравитационные волны.

Событие это, безусловно, нас очень обрадовало. После этого мало кто сомневался, что рано или поздно проект получит Нобелевскую премию. На данный момент гравитационные волны фиксировались трижды, что подтвердило полученные ранее данные. Оставалась только неопределенность в том, кто именно станет лауреатом. Как известно, награждены американские ученые Райнер Вайсс, Кип Торн и Барри Бэрриш, стоявшие у истоков проекта LIGO 25 лет назад. Однако все хорошо понимают, что результат достигнут усилиями большого количества людей и его признание является общей заслугой.

Среди сотрудников ИПФ наиболее полно и в течение продолжительного времени в проекте участвовали избранный в сентябре президентом Российской академии наук Александр Сергеев, заведующий отделом Олег Палашов и я. Когда меня спрашивают, насколько значителен наш вклад в это важнейшее открытие, я отвечаю двояко. Конечно, если бы изоляторы не удовлетворяли требуемым параметром, волны не были бы обнаружены. Но справедливо и то, что, если бы не было нашего института, изоляторы обязательно изобрели бы где-то в другом месте. Как бы там ни было, именно наши устройства круглосуточно работают в проекте LIGO в течение уже почти десяти лет, и за все это время им ни разу не потребовались ремонт или улучшение технических характеристик.

Пока гравитационные волны целиком находятся в области фундаментальной науки. Говорить о конкретных приложениях рано, но думать на эту тему можно. Ведь и сам факт искривления пространства и времени гравитацией когда-то находился исключительно в теоретической плоскости. Никто не представлял, что уже в наше время он будет применяться при расчетах местонахождения объектов в системах GPS, которые есть практически в каждом мобильном телефоне.

В случае с гравитационными волнами главное даже не в том, что теория подтверждена, хотя это, конечно, очень важно. Не меньшее значение имеет то обстоятельство, что в нашем распоряжении появились инструменты, которые позволяют получать информацию из космоса, о Вселенной способами, не доступными ранее. Именно ради этого все и затевалось. Сегодня по всему миру работает огромное количество разнообразных телескопов, которые получают массу данных. Одно или даже три события в год, которые зафиксировал LIGO, – капля в море. Но, во-первых, эта информация не могла быть получена никаким другим из известных нам способов. А во-вторых, в будущем, когда технология будет усовершенствована, мы сможем фиксировать больше явлений. Это откроет новую эру в освоении космоса и значительно расширит наши знания о Вселенной, что на самом деле уже происходит. Так, волны, которые детектировал LIGO, являются следствием слияния двух черных дыр, а до этого доказательств существования двойных черных дыр не было.




Партнеры