Что стоит за предстоящим объявлением о гравитационных волнах?

Ученые из лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) в четверг, в 10:30 утра по восточному времени, сделают крупный анонс исследований на пресс-конференции, организованной Национальным научным фондом. Есть довольно веские основания полагать, что они собираются объявить об открытии гравитационных волн - наконец, закончив 100-летний поиск одного из самых важных, но неуловимых столпов современной теории физики для Вселенной.

В прошлом месяце физик-теоретик и общий гений Лоуренс Краусс написал в Твиттере, что у него есть основания полагать, что ученые из LIGO - сотрудничества между учеными из Калифорнийского технологического института и Массачусетского технологического института - наконец нашли доказательства гравитационных волн - через 100 лет после того, как Альберт Эйнштейн впервые выдвинул гипотезу их существования как способ объяснить физику общей теории относительности. Краусс написал в Твиттере: «Мой предыдущий слух о LIGO был подтвержден независимыми источниками. Оставайтесь в курсе! Гравитационные волны могут быть обнаружены! Захватывающе."

Если вы потерялись, вот некоторая справочная информация. Мы (в основном) знаем, что гравитационные волны существуют, поскольку мы знаем, что гравитация - это реальная вещь. Но на самом деле мы никогда не обнаруживали эти волны - все, что у нас есть, - это косвенные доказательства (вы знаете, яблоко падает с дерева или вы падаете вниз по лестнице).

LIGO начал в 2002 году с одной конкретной целью: найти гравитационные волны. Это в основном достигается путем сканирования «рябь» в пространстве-времени. Они ультрамалые - в масштабе одной десятитысячной ширины протона. Таким образом, вам нужны сверхчувствительные инструменты, чтобы найти их.

Поиски ЛИГО дали 13 бесполезных лет. Однако в сентябре прошлого года проект получил существенную модернизацию своих средств и инструментов. Оборудование LIGO теперь в три раза более чувствительно к обнаружению гравитационных волн, чем было раньше.

По-видимому, для окупаемости инвестиций потребовалось всего пару недель:

Слух об обнаружении гравитационной волны на детекторе LIGO. Удивительно, если правда. Выложу подробности если выживет.

- Лоуренс М. Краусс (@ LKrauss1) 25 сентября 2015 г.

С кем именно разговаривал Краусс? Это никогда не было совершенно ясно - и он не предлагал никаких имен или улик. Но у кого-то с его близкими связями не будет большой проблемы с установлением контакта с надежным источником. Не говоря уже о том, что ученые довольно осторожно относятся к тому, чтобы делать какие-либо необоснованные или плохо обоснованные гипотезы - поэтому не исключено, что Краусс, возможно, узнал именно то, что ввели данные LIGO.

Но есть свидетельства того, почему LIGO собирается объявить самые важные физические результаты года. В просочившемся электронном письме, написанном его преподавателю, физик-теоретик Клиффорд Берджесс написал: «Шпионы, которые видели газету, говорят, что видели гравитационные волны от слияния двойной черной дыры».

Да, это верно: физики ЛИГО могли наблюдать две спиральные черные дыры, которые в основном врезаются друг в друга и сливаются в одну. Это было бы сюрпризом, учитывая, что самой большой целью LIGO для нахождения гравитационных волн была пара нейтронных звезд. Круто, конечно - но не так эпично, как две черные дыры, нападающие друг на друга, как разозленные мужские бараны.

Далее в электронном письме говорится, что сигнал имел статистическое обнаружение 5,1 сигма, что превышает стандартное использование физиками 5 сигм для выделения исключительно надежных наблюдений. Оба интерферометра LIGO, используемые для поиска и измерения гравитационных волн, обнаружили слияние черной дыры с правильной временной задержкой между ними.

Поглотите все это осторожно - мы точно не узнаем, что именно LIGO обнаружил до утра четверга. Но если эти физики действительно обнаружили гравитационные волны, они, без сомнения, станут сторонником Нобелевской премии и безвозвратно изменит остальную часть мира физики.