18.03.2018

PostHeaderIcon 1.Полезные свойства хурмы.2.Почему есть на ночь вредно?3.Ученые создали экзотические квантовые состояния системы.4.Найден способ замены кремния углеродом в компьютерах.5.Российские ученые создали алюминий, который не тонет.6.Почему открытие гравитационных волн так важно.

Полезные свойства хурмы.

Хурма известна в народной медицине как мочегонное, слабительное, имунно-модулирующее и защищающее печень натуральное средство, но ее можно и нужно использовать в профилактике и лечении многих других заболеваний.
Продукт хранит впечатляющие запасы антиоксидантов, таких как бета-каротин, сибатол, аскорбиновая и бетулиновая кислоты. 
Они препятствуют преждевременному старению, развитию рака и других опасных заболеваний, укрепляют иммунитет.
В хурме содержится катехин, обладающий мощными антибактериальными, противовоспалительными и антигеморрагическими свойствами. 
Ну и, разумеется не стоит забывать про различные витамины и минералы.
1. От простуды и гриппа :
Хурма защищает благодаря высокой концентрации витамина C. Она укрепляет силы организма, борется с симптомами гриппа и простуды. В период повышенного риска респираторных заболеваний будет неплохо включить в рацион не только цветочный мёд и малиновое варенье, но и хурму.
2. От запора :
Натуральное волокно и большое количество воды в составе хурмы отвечают за мягкие слабительные свойства продукта.
3. Мочегонными свойствами:
Плоды хурмы обязаны калию и кальцию. Ежедневное употребление в пищу эффективнее и безопаснее мочегонных препаратов, так как не приводит к потере организмом калия (распространенный побочный эффект от приема диуретиков).
4. Снижает кровяное давление:
Если у вас гипертония, кушайте хурму чаще. Она не только поможет снизить давление, но и убережет от болезней сердца, связанных с гипертензией. Вот отличный, проверенный временем рецепт. Снимите с плода кожицу и взбейте мякоть в миксере. Смешайте эту жидкость с одним стаканом молока. Пейте 3 раза в неделю по 3 раза в день.
5. Рекомендуется для очистки печени и детоксикации организма: В хурме содержатся антиоксиданты, которые обеспечивают львиную долю ее полезных свойств, в том числе нейтрализуют токсины и помогают в восстановлении клеток после атаки клеток свободными радикалами.
6. Здоровый источник энергии:
В хурме много сахаров, которые быстро усваиваются организмом и преобразуются в энергию. Вот почему она подходит для питания детей, состоящих в спортивных кружках и секциях, ведь физические упражнения требуют немалых энергетических затрат.
7. Натуральный антидепрессант :
Благодаря сахарам и калию. Пейте сок из хурмы, чтобы снять напряжение, избавиться от усталости и нейтрализовать последствия стресса.
8. Хурма для похудения :
При правильном подходе практически каждый фрукт или овощ может помочь в таком многотрудном деле, как похудение. 
Хурма – еще один диетический продукт в вашей копилке с надписью «Стройность». Эти сочные, ярко-оранжевые плоды отличает умеренная калорийность (70 калорий в одной штуке), высокий процент улучшающей пищеварение клетчатки. 
Кроме того, они помогают телу усваивать больше полезных веществ даже из скудной и однообразной пищи, когда вы сидите на строгой диете.
9. Помогает усваивать питательные вещества :
Медь в составе хурмы позволяет организму впитывать больше железа из пищи – необходимого для формирования красных кровяных телец минерала. Кроме того, продукт сокращает потоотделение, тем самым защищая от потери питательных веществ, что особенно важно для спортсменов.
10. Бережет кожу от морщин и придает сияние :
Натуральные вяжущие компоненты входят в состав многих косметических средств, очищающих и сужающих поры. Домашние маски на основе хурмы укрепляют контуры лица, подтягивают кожу, сглаживают мелкие морщинки. Самый тривиальный, но эффективный рецепт представляет смесь спелой плодовой мякоти, яичного желтка и капельки лимонного сока.
11. При лечении гемофилии :
Для приготовления средства народной медицины вам понадобится 30 г сушеной хурмы и 30 г корня лотоса. Измельчите эти продукты, залейте 2 стаканами воды и позвольте настояться 15 мин. Добавьте 10 мл меда, перемешайте и принимайте в течение 15 дней, после чего сделайте небольшой перерыв. Начните цикл снова до наступления заметного улучшения.
12. От приступа икоты:
Поможет следующий рецепт: вымойте и замочите 5 стеблей хурмы, 5 небольших кусочков свежего очищенного имбиря и 6 г ароматных бутонов гвоздики в миске с кипятком на 10 мин. Принимать напиток следует в теплом виде.
13. Лечение аллергии: 
Вот и еще одно немаловажное полезное свойство хурмы. Вымойте, очистите и разомните в миске 500 г незрелых плодов. Влейте туда же 1.5 л воды, смешайте и оставьте на солнце на 7 дней. Отфильтруйте жидкость, а мякоть отправьте в мусорное ведро. Оставьте воду на солнце еще на 3 дня, после чего перелейте ее в удобную тару (можно в чистую баночку из-под крема). С помощью ватного тампона наносите это средство на участки кожи, подверженные аллергии, до 4 раз в день.

______________________________________________________________________________________________

Почему есть на ночь вредно?

Вы замечали то, что после приёма пищи хочется спать? Это вызывается, в основном, перееданием. Сонливость возникает из-за того, что все наши силы организма переключаются на переваривание нашей пищи, поэтому хочется сразу поваляться. 
Если это происходит днём или утром, то более менее пища усваивается. Но если же хорошенько поесть на ночь, то ничего хорошего от этого не будет. Почему же? Всё просто. Дело в нашей поджелудочной железе. 
Чем занимается поджелудочная железа? Разбираемся:
Она разделена на две подзоны, которые отвечают за вырабатывание различных специальных веществ. Поджелудочная железа играет наиважнейшую роль в организме, а конкретно в пищеварении. В одной из частей поджелудочной железы вырабатывается панкреатический сок. Панкреатический сок — набор ферментов, которые расщепляют питательные вещества в двенадцатиперстной кишке. Поэтому без данного органа невозможно нормальное функционирование пищеварительной системы. 
Есть одно но. Поджелудочная железа ночью не способна помогать нам переваривать пищу. Она просто спит. Поэтому на ночь есть не рекомендуется. Лучше дать пищеварительной системе отдохнуть Иначе вся пища просто будет портиться до утра. Из-за этого, кстати, могут быть различные болезни и бесполезная зашлаковка организма. 
Проведите эксперимент: возьмите тарелку, положите туда пищу, которую бы вы съели на ночь, залейте это водой температурой примерно нашего тела и посмотрите, что будет с этим на утро. Делайте выводы. 
Как мы можем помочь поджелудочной железе.
Поджелудочная железа любит голод и жидкое питание. Приведем в пример хорошие средства для ее восстановления: 
— семена чиа; 
— все виды круп; 
— ягоды; 
— ромашковый чай; 
— отвар шиповника; 
— фрукты; 
— настои из трав.
Ужинать лучше за 3-4 часа до сна, притом лёгкую пищу и не в больших количествах. Например, салат или свеже-выжатый сок. Организм как раз за это время успевает всё усвоить и переварить. Так вы поможете себе и будете лучше себя чувствовать.

_______________________________________________________________________________________________

Ученые создали экзотические квантовые состояния системы, состоящей из фотонов света.

Известно, что крошечные частицы света, фотоны, имеют неделимую природу. Однако, множество таких частиц света, если они сконцентрированы особым образом и находятся в соответствующих условиях, могут объединиться в один огромный суперфотон, внутри которого становится невозможным различить отдельные фотоны. Ученые называют такое образование фотонным конденсатом Бозе-Эйнштейна, и впервые в истории науки такой конденсат из фотонов был получен в 2010 году группой профессора Мартина Вайца из Института прикладной физики Боннского университета.
После получения суперфотонов члены группы профессора Вайца начали проводить эксперименты с фотонным конденсатом Бозе-Эйнштейна. В их экспериментальной установке луч лазерного света был загнан в промежуток между двумя зеркалами. В этот промежуток был помещен специальный пигмент, который охладил фотоны света до такой степени, что они начали объединяться в один суперфотон. «В своих экспериментах мы создали оптические емкости и каналы разной формы, по которым мог течь фотонный конденсат Бозе-Эйнштейна» — рассказывает профессор Вайц.
Затем исследователи прибегли к уловке, они добавили в состав охлаждающего пигмента полимерный материал, что сделало коэффициент преломления материала зависимым от температуры. Таким образом, изменяя температуру тончайшего нагревательного слоя, исследователи получили возможность изменять длину пути, который проходит свет с определенной длиной волны в промежутке между зеркалами.
«При помощи изменений температуры разных участков полимера мы получили различные виды оптических впадин» — объясняет профессор Вайц. — «Эти впадины деформировали геометрию зеркал и в оптической среде образовались ловушки с низким уровнем потерь, в которые затекал фотонный конденсат Бозе-Эйнштейна».
Исследователи сравнивают эти ловушки с двумя сообщающимися сосудами. Когда суперфотоны в обоих сосудах имели приблизительно одинаковый энергетический уровень, свет достаточно хорошо перетекал из одного сосуда в другой. При достаточной разнице в энергетике суперфотонов в этой квантовой системе возникали различные квантовые состояния света, в которых даже принимал участие эффект квантовой запутанности.
«Все это является еще одним видом реализации оптических квантовых цепей, которые можно будет использовать в областях квантовых вычислений и коммуникаций» — рассказывает профессор Вайц. — «Созданная нами система является универсальной, при ее помощи мы можем манипулировать квантовым состоянием в широких пределах, влияя на принципы взаимодействия фотонов с материей. И это все может быть использовано не только в квантовых технологиях, к примеру, на подобных принципах мы можем создать мощные лазеры, предназначенные для тонких сварочных работ, и многое другое».

_____________________________________________________________________________________________

Найден способ замены кремния углеродом в компьютерах будущего.

Исследователям удалось создать новую компьютерную систему, работающую без применения кремния, на основе углерода. В числе преимуществ компьютеров на основе новых транзисторов — их значительно возросшая производительность. Конструкция такой вычислительной системы будет существенно отличаться от привычной, основанной на кремнии. Как именно смогут работать углеродные компьютеры будущего?
Инженером из Школы инженерных и компьютерных наук Эрика Джонссона Техасского университета в Далласе была создана новая компьютерная система, изготовленная исключительно на основе углерода, который в будущем сможет заменить кремний в транзисторах современных электронных девайсов.
Большая часть исследования была проведена профессором-ассистентом электрических и компьютерных технологий доктором Джозефом С. Фридманом еще тогда, когда он был докторантом в Северо-Западном университете.
Результатом его исследования стала компьютерная система на основе базирующейся на углероде спинтронной логики. Результаты исследования были опубликованы 5 июня 2017 года Джозефом Фридманом и несколькими его соавторами в онлайн-журнале Nature Communications. Джозеф Фридман уверен в том, что подобная компьютерная система будет меньше той, что основана на кремниевых транзисторах, а ее производительность возрастет.
Современные электронные девайсы основаны на транзисторах, являющихся крошечными кремниевыми структурами, позволяющими отрицательно заряженным электронам проходить через кремний, формируя электрический ток. Транзисторы работают в качестве свитчей (переключателей), включая и выключая ток.
В дополнение к способности нести электрический заряд, электроны обладают также другим качеством, относящимся к их магнитным свойствам, которое называют спином. В последние годы инженеры изучали пути использования характеристик спина электронов для создания нового класса транзисторов и девайсов. Это направление называется спинтроникой, или спиновой электроникой.
Предлагаемый Джозефом Фридманом углеродный спинтронный свитч функционирует в качестве логического шлюза, работа которого основана на базовом принципе электромагнитов: когда электрический заряд проходит через провод, он создает магнитное поле, которое охватывает провод.
В дополнение магнитное поле вокруг двухмерной ленты углерода, которая называется графеновой нанолентой, и оказывает влияние на ток, проходящий через ленту. В традиционных компьютерах на основе кремния транзисторы не могут воспроизводить этот феномен. Вместо этого они соединены друг с другом проводами. Выход из одного транзистора соединяется проводом со входом следующего транзистора, и, таким образом, транзисторы каскадно соединены между собой.
В конструкции спинтронной микросхемы, предложенной Джозефом Фридманом, электроны, проходя через углеродные нанотрубки — очень тонкие провода, изготовленные из углерода, — создают магнитное поле, оказывающее влияние на течение тока в ближайшей графеновой наноленте, обеспечивая каскадные логические шлюзы, которые не соединены между собой физически.
Поскольку взаимодействие между графеновыми нанолентами осуществляется посредством электромагнитных волн, а не физического движения электронов, Джозеф Фридман ожидает, что скорость этого взаимодействия будет выше и потенциально позволит обеспечить тактовые частоты, исчисляемые в терагерцах. В дополнение эти углеродные материалы могут быть сделаны меньшего размера, чем транзисторы на основе кремния, поскольку отсутствуют те ограничения, которые обусловлены свойствами кремниевого материала.
Следует отметить, что этот концепт все еще находится на стадии «чертежной доски», но Джозеф Фридман отмечает, что работа над прототипом углеродной каскадной спинтронной компьютерной системы будет продолжена в междисциплинарной исследовательской лаборатории NanoSpinCompute, которой он руководит в Техасском университете в Далласе.
Какие перспективы могли бы принести с собой компьютерные устройства, тактовая частота которых выражается не в гигагерцах, в терагерцах (триллионах герц)?

_______________________________________________________________________________________________

Российские ученые создали алюминий, который не тонет.

Химики из российского Южного Федерального университета и Университета штата Юта (США) разработали новую сверхлегкую кристаллическую форму алюминия. Она не тонет в воде и может быть применена в различных сферах экономики и промышленности. Для создания нового материала был применен инновационный подход с использованием вычислительной техники. 
Бросьте алюминиевую ложку в наполненную раковину, и она пойдет ко дну, поскольку этот привычный в быту металл плотнее воды. Но если изменить молекулярную структуру алюминия, применив компьютерное моделирование, как это сделал Александр Болдырев, работающий в Университете штата Юта, можно получить сверхлегкую кристаллическую форму металла, которая будет легче воды. Результаты исследования, выполненного им совместно с коллегами из российского Южного Федерального университета (Ростов-на-Дону), опубликованы в издании «Journal of Physical Chemistry C.». Исследования группы поддерживаются Национальным научным фондом США и Министерством науки и образования России. 
«Мои коллеги продемонстрировали инновационный подход к решению проблемы», — заявил Болдырев, профессор кафедры химии и биохимии Университета штата Юта. «Начав с известной кристаллической решетки, в данном случае алмаза, они заменили каждый атом углерода алюминиевым тетраэдром». Расчеты подтвердили, что такая конструкция представляет собой новую легкую метастабильную форму кристаллического алюминия. К удивлению ученых, плотность нового материала составила всего 0,61 грамм на кубический сантиметр — в разы меньше плотности стандартной формы алюминия (2,7 г/см3). Также новая кристаллическая форма легче воды, плотность которой равна 1 г/см3 — а значит, она будет плавать на ее поверхности. 
Алюминий — немагнитный, устойчивый к коррозии, широко распространенный, относительно недорогой и легкий в производстве материал, и новое необычное свойство значительно расширит сферу его возможных применений. «Космонавтика, медицина, электросети и создание легкие экономичные автомобильных деталей — лишь первые приходящие в голову варианты», — отмечает Болдырев. «Конечно, еще очень рано размышлять о том, как можно будет использовать такую форму алюминия, ведь многие ее свойства нам пока неизвестны. Например, мы ничего не знаем о ее сопротивлении». Тем не менее, по словам ученого, открытие отражает новый подход к дизайну материалов. «Удивительным аспектом этого исследования является его методика: использование известной структуры для разработки нового материала», — говорит Болдырев. «Она открывает путь для будущих открытий».

_____________________________________________________________________________________________

Сергей Копейкин: почему открытие гравитационных волн так важно.

Почему открытие гравитационных волн ознаменует новую эпоху в астрономии и астрофизике, нам рассказал профессор Миссурийского университета, специалист в области исследований гравитации и общей теории относительности (ОТО), профессор Сергей Копейкин.
Общая теория относительности (ОТО), выдвинутая Альбертом Эйнштейном в 1915 г., является геометрической интерпретацией гравитационного взаимодействия. В самом деле, притяжение здесь перестает быть «силой» в обычном, ньютоновском, смысле слова и становится деформацией пространства-времени. Как тяжелый шар, положенный на растянутую простыню, прогибает ее, заставляя второй шарик скатываться вниз, как будто его притягивает центр этой ямы, так и масса (или энергия) создает деформацию (искривление) пространства-времени, отклоняя траектории других массивных тел и частиц, а также лучей света. 
Если шар в центре простыни не лежит спокойно, а, скажем, движется по кругу, то такое его движение будет вызывать периодические деформации простыни, которые будут распространяться волнами от центра к ее краям. Примерно так же – волнами – разбегаются гравитационные искажения пространства-времени, вызванные движением массивных тел, особенно крупных и плотных, таких как черные дыры или нейтронные звезды. Гравитационные волны, как следствие принципов ОТО, были предсказаны Эйнштейном уже через год после публикации теории, однако охота за ними потребовала целого столетия неимоверных теоретических и экспериментальных усилий. За это время ОТО стала общепринятой теоретической концепцией гравитации и перестала нуждаться в дополнительных «доказательствах». 
Самые разные следствия этого геометрического взгляда на гравитацию проверены многократно, включая замедление времени в гравитационном поле; существование гравитационных линз; массивных скоплений галактик, отклоняющих прямую траекторию фотонов излучения от расположенного за линзой источника; орбитальное движение звезд в двойных системах и многое другое. Многие из этих следствий находят и практическое применение, например, в глобальной спутниковой навигации, однако обнаружить гравитационные волны оказалось намного сложнее, чем представлялось поначалу. 
Дело выглядело настолько запутанным, что несколько десятилетий спустя даже Эйнштейн продолжал сомневаться в их существовании и пытался (безуспешно) опровергнуть свои собственные более ранние выкладки. Существование гравитационных волн удалось доказать лишь в конце ХХ в., после того как Рассел Халс и Джозеф Тейлор изучили орбитальное движение двойной нейтронной системы PSR B1913+16 и показали, что звезды в ней сближаются, теряя энергию в полном соответствии с предсказаниями ОТО, – за счет излучения гравитационных волн. В 1993 г. Халс и Тейлор получили за эту работу Нобелевскую премию. Но «настоящую» гравитационную волну удалось «увидеть» и зарегистрировать лишь в конце 2015 г. 
Проект лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO был предложен физиками Рональдом Дривером, Кипом Торном и Райнером Вейсом еще в начале 80-х годов прошлого столетия и стал самым масштабным инструментом, который когда-либо финансировался американским Национальным научным фондом. Общие затраты на создание LIGO превысили один миллиард долларов, а научно-технический коллектив LIGO включает десятки научных институтов и около тысячи ученых, в числе которых – сотрудники физфака МГУ и нижегородского Института прикладной физики РАН. 
LIGO состоит из двух установок, расположенных в штатах Луизиана и Вашингтон, на расстоянии 3 тыс. км друг от друга. Обе установки представляют собой Г-образные системы труб с длиной плеча в 4 км и глубоким вакуумом внутри. Лазерный луч, отраженный зеркалами, совершает многие сотни путешествий по ним в обе стороны, позволяя фиксировать мельчайшие изменения в пройденном расстоянии, которые могут быть вызваны прохождением гравитационной волны. Первый такой достоверный случай был зарегистрирован коллаборацией LIGO 14 сентября 2015 года в 13:51 по московскому времени, спустя около 13 лет после запуска интерферометра и почти сто лет после предсказания гравитационных волн Эйнштейном.
Детектор лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO в Хенфорде. LIGO состоит из двух обсерваторий: в Ливингстоне (штат Луизиана) и в Хэнфорде (штат Вашингтон), удалeнных друг от друга на 3002 километра. Основной элемент каждой обсерватории – Г-образная система, состоящая из двух четырeхкилометровых плеч с высоким вакуумом внутри. 
– Сергей Михайлович, интерферометр LIGO, который зарегистрировал гравитационную волну, на первый взгляд напоминает инструмент, использованный в знаменитых экспериментах Майкельсона – Морли, в которых была опровергнута эфирная теория света. Пожалуйста, поясните, насколько в действительности LIGO является преемником того интерферометра и в чем разница между ними? 
– Интерферометр, предложенный Альбертом Майкельсоном в конце XIX в., предназначался для проверки популярной в те годы гипотезы о том, что световые сигналы – это нечто вроде волн, распространяющихся в особой среде, эфире. Многочисленные измерения, проведенные Майкельсоном, а затем и многими другими учеными, показали отрицательный результат, то есть никакого эфира найдено не было. Однако установка Майкельсона оказалась исключительно удачной и чувствительной, подходящей для измерений очень небольших вариаций расстояния между зеркалами, размещенными на разных концах двух плеч интерферометра. Похожая схема используется и в интерферометрах, ведущих поиск гравитационных волн. Такой интерферометр состоит из двух плеч одинаковой длины, сходящихся в форме русской буквы «Г», под прямым углом. На дальних концах каждого плеча устанавливаются зеркала. В случае гравитационных интерферометров, они подвешиваются на чрезвычайно прочных кварцевых нитях. На углу буквы «Г» размещается высокостабильный лазер, непрерывно излучающий в оба плеча интерферометра через систему вспомогательных зеркал. Луч, добежав до конца, отражается, возвращается обратно и регистрируется детекторами. 
Мы фактически пытаемся замерить малейшие отклонения в длине плеч, опираясь на небольшие изменения в измеряемом промежутке времени, которое понадобилось лазерному лучу на путешествие туда и обратно. До тех пор, пока все статично и расстояния не меняются, время движения луча для обоих плеч одинаково. Однако малейшее изменение в положении подвешенного на нити зеркала, вызваннoe прохождением гравитационной волны, может резко менять интерференционную картину от «наложения» лучей друг на друга. 
При этом надо понимать, что смещения зеркал, которые вызывают гравитационные волны, чрезвычайно малы, поэтому для успешного детектирования сигнала LIGO необходимо было добиться того, чтобы каждый луч лазера проходил как можно более длинное расстояние, по сравнению с которым вариации в положении зеркал были бы достаточно заметны. Иначе говоря, от расстояния, пройденного лучами от момента излучения до момента интерференции этих лучей, зависит отношение величины детектируемого сигнала к обычному шуму.
Для увеличения оптической длины, проходимой лучами света в плечах интерферометра, в LIGO используется целый ряд остроумных решений и приспособлений, например, особо глубокий вакуум внутри труб, по которым движется луч, сравнимый разве что с вакуумом вблизи поверхности Луны. Кроме того, внутри плеч расположены дополнительные полупрозрачные зеркала, превращающие интерферометр еще и в оптический резонатор, усиливающий луч по мере движения. Такие приемы позволили добиться того, что по каждому из плеч луч совершает порядка тысячи пробежек, проходя в итоге не 4 км полной длины плеч, а 4000 км. 
– Почему это дополнительное расстояние делает LIGO более чувствительным? Ведь гравитационная волна, проходя через него, все равно проходит через тот же 4-километровый туннель.
– Дело тут в том, что оптимальная частота гравитационных волн, для регистрации которых создавался LIGO, весьма низкая – всего около 100 Гц. Иначе говоря, они совершают всего 100 колебаний в секунду, что соответствует длине гравитационной волны около 3000 км. За время прохождения гравитационной волны через 4-километровое плечо интерферометра световой луч лазера успевает пробежать через нее множество раз, двигаясь туда и обратно. В результате деформации длины плеч интерферометра, которые вызвала волна, могут быть отслежены, проявляясь гораздо заметнее на фоне паразитных шумов. Вообще, это важный момент, который команда LIGO подчеркивает практически всегда: такие наземные интерферометры чувствительны лишь к гравитационным волнам определенных характеристик, определенного «сорта», с частотой примерно от 10 до 1000 Гц. В этом диапазоне они и работают. 
– Какие же космические источники могут производить гравитационные волны с такими характеристиками? 
– Это крупные источники периодического характера: сливающиеся черные дыры и сливающиеся нейтронные звезды. Но надо понимать, что вообще гравитационные волны производят, в принципе, любые движущиеся массивные тела. Появляются они и при вращении обычных двойных звезд, в том числе и в пределах нашей галактики Млечный Путь. 
Однако периоды одного орбитального оборота таких систем в лучшем случае измеряются часами. Соответственно, частота возникающих при этом гравитационных волн будет составлять 1/3600 Гц, что находится за пределами чувствительности LIGO и других существующих инструментов. Для детектирования таких низкочастотных волн нужны интерферометры с куда более длинным плечом, и, надо сказать, работа над ними уже ведется.
Совсем недавно начался полет «пробной» европейской миссии LISA Pathfinder с целью тестирования и отработки суперсложных технологий будущего космического интерферометра LISA, который сможет детектировать гравитационные волны в диапазонах, недоступных ни LIGO, ни другим наземным инструментам – его плечо составит уже 5 млн км. При этом лазерный луч будет двигаться от одного спутника к другому на расстояния, равные миллионам километров. Совсем недавно на LISA Pathfinder успешно прошло отделение пробных масс, расстояние между которыми предстоит измерять лазерами, и с 1 марта началось тестирование этой технологии. 
– Если вернуться к LIGO, то с чем связаны те огромные усилия, которые потребовались этому инструменту для первого детектирования гравитационных волн? 
– Дело в том, что все источники гравитационных волн нужного для LIGO «сорта» – это сравнительно редкие по космическим меркам события. В принципе, такие слияния происходят в каждой галактике, в том числе и в нашей, но это всегда события исключительные: по оценкам теоретиков, число подходящих для детектирования LIGO событий может составлять от нескольких до нескольких сотен в год, не больше. 
При этом LIGO еще не вышел на предельный уровень чувствительности – достижение этих показателей должно состояться только через несколько лет. Тогда чувствительность инструмента возрастет примерно втрое, отчего этот проект даже получил отдельное название – Advanced LIGO, что означает «продвинутый». Такой прибор сможет детектировать сигналы в три раза более слабой амплитуды, чем сегодня. 
Вообще, амплитуда гравитационной волны характеризуется безразмерной величиной h, и большинство сигналов, которые получает LIGO, имеет амплитуду менее 10-22. При этом сам детектор чувствителен к сигналам начиная от 10-21 (на частоте примерно 1 Гц), и обнаружение такого события – это почти фантастическое везение. С этим тоже связана долгая работа по поиску подходящих гравитационных волн. Первый прототип LIGO, заработавший в начале 1990-х, не мог обнаружить даже сигнал на уровне 10-21, и лишь после ряда модернизаций получил нужную чувствительность – на несколько порядков лучше. Обновленный LIGO был запущен в работу в сентябре 2015 г. и – это удивительная удача – почти сразу зарегистрировал нужное событие. 
– Что же все-таки удалось наблюдать? 
– Удалось наблюдать синхронную периодическую вибрацию зеркал на концах плеч двух интерферометров, входящих в систему LIGO, с плавно нарастающей амплитудой и увеличивающейся частотой. Расстояние между интерферометрами составляет примерно 3000 км по прямой, и гравитационная волна, которая движется на скорости света, преодолевает эту дистанцию приблизительно за 10 мс. Почему ученые LIGO говорят о том, что это именно гравитационный сигнал, а не случайный шум? Для этого и понадобился второй интерферометр: если на первом мы увидели картину, очень напоминающую нужный сигнал, то на втором, спустя не более 10 мс, должен появиться точно такой же, идентичный сигнал! По точной величине задержки можно рассчитать ориентацию волны, место на небесной сфере, откуда пришел сигнал. 
Вообще, чтобы такие расчеты были достаточно точны, лучше пользоваться данными не двух, а трех и более интерферометров. Такие инструменты уже строятся в Италии, Японии, Индии… Так или иначе, но команда LIGO быстро заметила два идентичных сигнала, возникших на обоих интерферометрах с разрывом в 7 мс. Стоит сказать, что гравитационный сигнал от сливающихся черных дыр должен иметь довольно характерную форму – синусоиду постепенно увеличивающейся амплитуды и частоты колебаний. Они достигают максимума в момент слияния и образования единой черной дыры, после чего сигнал быстро затухает. 
Мы можем его видеть еще некоторое время, так как образовавшаяся черная дыра продолжает излучать гравитационные волны с быстро затухающей амплитудой. Это дает очень характерную картину гравитационно-волнового сигнала сливающихся черных дыр. Человека можно вычислить по отпечаткам его пальцев, слияние черных дыр – по характерной форме гравитационно-волнового сигнала, детали которого зависят от характеристик самой сливающейся системы. Такие расчеты на базе ОТО были проведены и для сигнала, полученного LIGO, и они достоверно совпали с наблюдаемыми данными. 
Сомневаться тут причин, видимо, нет: совпадение так же невероятно, как совпадение отпечатков пальцев у двух разных людей. И, судя по профилю сигнала, произошло действительно редкое и масштабное событие – слияние черных дыр массой в 36 и 29 раз больше массы Солнца на расстоянии около 1,3 млрд световых лет от нас. Менее чем за секунду они образовали дыру массой 62 солнечных, а «лишние» 4 массы Солнца были выброшены в форме энергии – в основном в виде гравитационной волны. 
– Кажется, эти слившиеся дыры наблюдались параллельно и другими инструментами в электромагнитном диапазоне? 
– Да, вскоре после объявления об открытии астрономы стали анализировать записи наблюдений, сделанные различными телескопами в то время, когда LIGO обнаружил гравитационные волны, и некоторые свидетельства были найдены. Например, космический гамма-телескоп Fermi зарегистрировал узнаваемые вспышки в южном полушарии небесной сферы. Вообще, слияния черных дыр и нейтронных звезд мы до сих пор наблюдали именно с помощью рентгеновских и гамма-телескопов, поскольку такие события очень интенсивно «светятся» в этих диапазонах. 
С этой точки зрения интересны возможные следствия первого наблюдения гравитационных волн. Теоретически в будущем эти работы могут вылиться в появление совершенно новой области наблюдательной астрономии, подобно тому как сравнительно недавно появилась нейтринная. Гравитационные волны позволят взглянуть на Вселенную, на черные дыры, на нейтронные звезды с совершенно новой, до сих пор недоступной стороны. Возможно, они откроют нам какие-то данные даже о внутренней структуре черных дыр, которая недоступна для наблюдений никакими другими астрономическими методами. 
– Главной задачей будущего космического интерферометра LISA всегда назывался поиск гравитационных волн. В связи с тем, что этот поиск можно назвать завершенным, не исчезла ли актуальность этого проекта? 
– Нет. Конечно же, нет. Мы должны наблюдать мир во всем разнообразии его проявлений. Например, было бы крайне интересно создание интегрированной «службы», которая сочетала бы инструменты, работающие в гамма- и рентгеновском диапазонах, а также на гравитационных волнах. В случае обнаружения подозрительного сигнала в одной области – например, гамма-вспышки, – другие инструменты «службы» могли бы немедленно подключиться и целенаправленно работать с интересным объектом. 

 

Мой электронный адрес

Если кто хочет со мной связаться, или есть какие то предложение, информации. Об пожеланиях, ошибках и.т.д.. Пишите, вот моя электронная почта:
alavka907@gmail.com

Свежие записи
Март 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Фев   Апр »
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  
Архивы

Март 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Фев   Апр »
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031