Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

09.06.2018
15:52

Доказана неизбежность глобальной катастрофы

09.06.2018
15:42

Обнаружены загадочные объекты вблизи ядра Млечного Пути

09.06.2018
15:19

Объяснен странный феномен на Луне

09.06.2018
14:00

Йeллoуcтoунcкий cупepвулкaн пpoявляeт нeoбычную aктивнocть, кoтopaя oзaдaчилa учeныx

08.06.2018
21:28

Физики из США извлекли стакан воды из сухого воздуха пустыни

08.06.2018
21:05

Диск Млечного Пути больше, чем мы думали

08.06.2018
20:36

Физики «поймали» очередной бозон Хиггса во время его взаимодействия с массивной частицей

08.06.2018
20:30

Астрономы нашли систему с тремя землеподобными планетами

08.06.2018
20:27

Потерянные фотоны ускорили вычисления бозонного сэмплера

08.06.2018
19:47

Органика на Марсе оказалась старше 3 миллиардов лет

08.06.2018
14:39

«Юнона» составила карту гроз на Юпитере

08.06.2018
14:29

Темная материя замедлила гравитационные волны. Но заметить это замедление не получится

    Два американских физика-теоретика показали, что темная материя сказывается на распространении гравитационных волн, изменяя их скорость, но величина этого изменения так мала, что почувствовать его на практике невозможно. Также ученые оценили влияние похожих эффектов на первичные гравитационные волны и показали, что при текущем уровне развития техники заметить их тоже нельзя, однако в будущем с их помощью можно будет получить информацию о состоянии вещества на ранних этапах жизни Вселенной. Статья опубликована в Physical Review D, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

    В вакууме электромагнитные волны (свет) распространяются со скоростью около 3×108 метров в секунду, которая одновременно является наибольшей возможной скоростью в природе. Тем не менее, в прозрачной среде скорость света снижается из-за взаимодействия с электромагнитными полями частиц. Грубо говоря, в среде электромагнитные волны постоянно рассеиваются, поглощаются и переизлучаются, а потому их эффективная скорость снижается. Например, в воде свет замедляется примерно на 30 процентов, а в стекле — от полутора до двух раз. В частности, именно из-за этого лучи преломляются, когда проходят через границу прозрачной среды и воздуха, а карандаш, помещенный в стакан с водой, кажется «сломанным». Кроме того, в среде, в отличие от вакуума, электромагнитные волны постепенно затухают: так, при прохождении через метровый слой идеально чистой воды интенсивность света падает на 1,5 процента, а после стометрового слоя — почти на четверть. В грязной воде поглощение еще сильнее. Из-за этого в океане на глубине более двухсот метров практически полностью темно.

    Что-то похожее происходит и с гравитационными волнами, которые представляют собой колебания кривизны пространства-времени. В пустом пространстве, которое не заполнено частицами и не искажается полями звезд или других массивных объектов, гравитационные волны свободно движутся со скоростью света в соответствии с предсказаниями Общей теории относительности. Однако в среде гравитационные волны должны постепенно затухать, поскольку колебания метрики будут «толкать» и разгонять частицы, расходуя на это энергию волны. В середине прошлого месяца группа индийских физиков-теоретиков показала, что скорость этого затухания пропорциональна вязкости среды, в которой распространяются волны, если ее можно рассматривать как неидеальную жидкость. Скорость волн при этом не меняется. Это позволило ученым оценить вязкость межзвездной среды, используя данные наблюдений группы LIGO/Virgo.

    Тем не менее, в новой статье американские физики-теоретики Рафаэль Флагер (Raphael Flauger) и Стивен Вайнберг (Steven Weinberg) не соглашаются с этим результатом, замечая, что межзвездную среду нельзя описывать как жидкость. В самом деле, средняя концентрация атомов водорода в межзвездной среде оценивается одной частицей на кубический сантиметр, что при характерных размерах атома дает длину свободного пробега порядка 1011 километров. Это существенно превышает длины зарегистрированных гравитационных волн, находящиеся в промежутке от 300 до 1500 километров. Как утверждают ученые, то же самое можно сказать и про длину свободного пробега частиц темной материи, которая составляет более 80 процентов от массы материи и должна сильнее сказываться на распространении гравитационных волн. Поэтому физики предложили рассматривать космическую материю как бесстолкновительный газ и проверили, как гравитационные волны ведут себя на его фоне.

    Следуя стандартному для этого типа задач подходу, ученые выписали кинетическое уравнение Больцмана, пренебрегли в нем столкновениями частиц и включили в него в внешние силы, которые вызываются возмущениями метрики при прохождении гравитационной волны. Послушать и почитать про кинетическое уравнение можно, например, в этой лекции Леонида Максимова. Для простоты теоретики рассматривали случай нерелятивисткой материи, то есть материи, которая движется со скоростью много меньше скорости света, — по современным представлениям, большая часть темной материи пребывает именно в таком состоянии (модель холодной темной материи, ΛCDM). Решая уравнение, физики вычислили поправки к энергетическому спектру гравитационных волн, которые связаны со скоростью распространения и с затуханием волн (поскольку мнимую добавку к скорости можно интерпретировать как коэффициент затухания). В случае пустого пространства спектр линеен, то есть скорость волн совпадает со скоростью света.

    Неожиданно оказалось, что в рассмотренной модели затухание волн не происходит — вместо этого скорость гравитационных волн уменьшается не небольшую величину, пропорциональную плотности материи и длине волны. Более того, это изменение настолько мало, что измерить его даже в далеком будущем не представляется возможным. Так, для гравитационной волны с наибольшей возможной длиной волны, сравнимой с радиусом видимой Вселенной, это изменение составляет менее одной миллионной от скорости света, а для зарегистрированных обсерваториями LIGO/Virgo волн — менее 10−43 от скорости света. Поэтому авторы заключают, что в настоящее время темная метрия не может оказать сколько-нибудь заметного эффекта на распространение гравитационных волн.

    Тем не менее, на ранних этапах жизни Вселенной, когда темная материя двигалось с релятивистскими скоростями, она могло более заметно сказываться на распространении гравитационных волн (как правило, такие древние волны называют первичными). Пересматривая используемые приближения и заново решая уравнение, ученые получили, что это действительно так, и первичные гравитационные волны могут нести в себе информацию о состоянии вещества на ранних этапах — например, о константах связи и плотности энергии, которые входят в выражения для фазового сдвига и закон дисперсии. К сожалению, первичные гравитационные волны имеют низкую частоту и должны были подавляться на более поздних этапах эволюции Вселенной. В частности, по оценкам ученых частота гравитационных волн, на которых будет сказываться влияние материи, лежит в диапазоне от 10−5 до 10−2 герц. При текущем уровне детекторов зарегистрировать такие волны нельзя, однако в будущем такие установки могут быть построены.

    Наблюдения группы LIGO и присоединившейся к ней в августе прошлого года обсерватории Virgo позволяют ученым подробно исследовать гравитационные волны и проверить, существуют ли необычные эффекты, которые предсказывают теории за пределами Стандартной модели и Общей теории относительности. Например, с помощью этих наблюдений физикам удалось установить ограничения на массу гравитонов, скорость гравитационных волн, размерность и модуль упругости пространства-времени, в котором мы живем. Кроме того, в будущем, когда точность гравитационных детекторов вырастет, с их помощью можно будет отличить экзотические компактные объекты от черных дыр и подтвердить существование первичных черных дыр.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/06/08/Dark-GW

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

08.06.2018
13:12

Что находится за пределами Вселенной?

08.06.2018
12:43

Ученые проследят за частицей, которая находится в двух местах одновременно

08.06.2018
12:39

Ради эксперимента ученые наблюдали за часами 14 лет. Вот что они выяснили

08.06.2018
10:58

Прием заявок на литературную премию «НОС» продлиться до 31 июля!

07.06.2018
21:04

Алюминий и медь рассказали геологам об изменениях земной орбиты

07.06.2018
20:49

Что такое метеориты?

07.06.2018
20:42

Зонд «Хаябуса-2» получил первые фотографии астероида Рюгю

07.06.2018
20:39

В центре Млечного пути нашли загадочные «раздутые» звезды

<< 231|232|233|234|235|236|237|238|239|240 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList