Российские учёные готовятся к революции в астрофизике

«Мы точно знаем, как построить детектор следующего уровня, который повысит на несколько порядков чувствительность и позволит вплотную приблизиться к гравитационным волнам», — говорят ученые.

Успешное завершение первого этапа эксперимента по нахождению «эйнштейновских гравитационных волн», вызывающих искривление пространства-времени, чьё существование до сих пор не доказано, казанские учёные уже считают открытием. Физики достигли абсолютного рекорда по точности измерений. Доказав, что принципы построения российской установки верны, они вплотную приблизились к мировому открытию.

Все шесть месяцев, пока в подземном бункере проходил эксперимент, вход в лабораторию был строго запрещён. За поведением частиц лазера учёные наблюдали из диспетчерской, которая находится на 12 метров выше. Теперь после плановой разгерметизации можно свободно подойти к ловушке гравитационных волн, не нарушая при этом внутреннюю среду лаборатории.

Система лазеров, зеркал и засекреченных приборов, установленных по принципу многоугольника на единой дюралевой основе, в условиях космического вакуума, настроена на сверхнизкие частоты. Цель физиков – зафиксировать колебание частиц в луче лазера, которые не будут связаны ни с одним из существующих в земной природе шумов.

В гонке за Нобелевской премией участвуют 6 проектов – «LIGO» (США), «VIRGO» (Франция-Италия), «GEO-600» (Англия-Германия), «TAMA-300» (Япония), «LISA» (европейский), «Дулкын» (Россия, Казань).

Самый амбициозный из них – «LISA». В Европе, устав от постоянных неудач, решили запустить в 2015 году спутники, которые на расстоянии 5 миллионов километров от Земли зафиксируют рябь пространства-времени.

Однако российские учёные в Казанском институте прикладной оптики пришли к выводу, что именно малые размеры установки позволят на Земле и с меньшими затратами фиксировать гравитационные волны. Для сравнения: стоимость каждого западного проекта несколько миллиардов долларов, а нашего – меньше миллиона.

Почти все существующие проекты ориентированы на поиск искажения пространства-времени от взрывов звёзд, что происходит крайне редко. Казанские учёные пытаются поймать гравитационную волну от постоянного излучения нейтронных звёзд.

«В этом детекторе всё компактно. Низкочастотные колебания оказывают влияние на весь интерферометр как целое и не вызывают изменения разности фаз в детекторе», — объясняет Александр Скочилов, старший научный сотрудник научного центра «Дулкын» при Академии Наук Татарстана.

Через 6 лет учёные планируют увеличить чувствительность прибора в 2000 раз и первыми зафиксировать гравитационную волну. Таким образом, будет совершена настоящая революция в науке.

Учёные экспериментально докажут, что на поведение каждой частицы и каждого тела на планете влияют звёзды, которые находятся на расстоянии более 900 световых лет от Земли. То есть учёные смогут создавать миниатюрные сверхточные навигационные или сейсмические приборы. Самое главное – эти знания помогут объяснить структуру и причины искривления пространства-времени и в дальнейшей перспективе создавать машины времени.

«Открытие гравитационных волн позволит с другой точки зрения взглянуть на устройство мира. Оно позволит взглянуть в самые разные моменты создания Вселенной, заглянуть внутрь чёрных дыр, нейтронных звёзд. Позволит нам с большей уверенностью, чем сейчас, говорить, как устроено мироздание, как устроена Вселенная, что находится внутри пока фантастических чёрных дыр», — говорит Ринат Даишев, ведущий научный сотрудник научного центра «Дулкын».

Сейчас обрабатываются результаты полугодового эксперимента. Физики уже готовы перейти ко второму уровню и повысить чувствительность установки. Для этого им необходимо 30 миллионов рублей. Пока решается вопрос финансирования, учёные надеются, что именно Россия победит в гонке и войдёт в историю как страна, экспериментально доказавшая, что пространство изменчиво.