Гравитационный луч


Гравитационные волны помогут понять характеристики плохо изученных космических объектов

Нобелевской премии по астрофизике не существует, но в истории было немало случаев, когда исследования космоса отмечались этой престижной наградой, подчеркнул первый лектор, ведущий научный сотрудник ФТИ им. А. Ф. Иоффе Александр Иванчик. В 1936 году премию получили за открытие космических лучей (электромагнитное, релятивистское излучение с внеземным источником) и позитрона (античастица электрона). В 1974 премию вручили за открытие пульсаров (космический источник радиоизлучения, оптического, рентгеновского излучения, согласно астрофизической модели, это вращающиеся нейтронные звезды).

В 1978 году премия досталась за открытие реликтового излучения (тепловое излучение в космосе, которое возникло при первичной рекомбинации водорода после большого взрыва, согласно астрофизической модели). Это излучение постепенно остывает, но благодаря ему ученые пытаются заглядывать в прошлое вплоть до первых секунд зарождения Вселенной. Это открытие было настолько важным, что в 2006 году дали еще одну премию уже за исследования излучения.


Источник: tvkultura.ru
Источник: tvkultura.ru

Эйнштейн, предсказатель гравитационных волн, получил свою Нобелевку в 1922 году за открытие фотоэффекта и заслуги перед физикой. Фотоэффект – это процесс испускания электронов веществом под действием света или другого электромагнитного излучения. Другие же «заслуги перед физикой» – это, в том числе, общая теория относительности. Почему же премия не была присуждена именно за нее? Тогда еще не было собрано достаточных экспериментальных доказательств, чтобы подтвердить ее, однако стройность теории объясняла недочеты и нестыковки, которые возникали в тогдашних классических моделях физического устройства мира.

«Теория гравитации, предложенная Исааком Ньютоном, до сих пор хорошо описывает ближайшие окрестности Земли, Солнечную систему. Ее суть проста: массивные тела притягиваются друг к другу, то есть гравитация – это сила притяжения. Но сам Ньютон понимал, что с гравитацией не так все просто. Эта сила должна была быть мгновенной и дальнодействующей, распространяться через вакуум. Накапливающиеся данные в физике приводили к тому, что некоторые предсказания рассогласовывались с ньютоновской теорией. Эйнштейн же ввел новую теорию, полностью отказавшись от концепции силы. Он сказал, что гравитационных сил нет, но есть эффект искривления пространства массивным телом», – объясняет Александр Иванчик.


Александр Иванчик
Александр Иванчик

По евклидовой геометрии мы привыкли, что тело, на которое не действуют какие-либо силы, движется по прямой по кратчайшему пути. Например, в классической физике луч света без постороннего воздействия будет представлять собой прямую линию. То есть без каких-либо возмущений все объекты просто двигались бы прямо. Но в космосе существуют массивные тела, которые «продавливают» пространство, и прямая траектория, по которой двигаются космические объекты, становится конусообразной, замкнутой. Поэтому у массивных тел есть спутники, у Земли есть Луна, а у Солнца – планеты.

Согласно теории Эйнштейна, любое двигающееся массивное тело возмущает пространство. И это возмущение и есть гравитационные волны. То есть это не что-то, что излучается самим объектом, а изменение структуры пространства, которое происходит из-за движения объекта. Однако сам великий ученый не верил, что гравитационные волны будут когда-либо зарегистрированы, потому что они очень слабы. Чтобы хотя бы как-то засечь их, необходимо, чтобы их порождали очень массивные тела, которые двигаются с очень высокими скоростями.

Альберт Эйнштейн. Источник: rustelegraph.ru
Альберт Эйнштейн. Источник: rustelegraph.ru

Первым, кто действительно попытался зарегистрировать гравитационные волны, был американский физик Джозеф Вебер. Для этого он сконструировал большой цилиндр из алюминия и окружил его датчиками, которые могли бы зарегистрировать собственные резонансные колебания цилиндра из-за воздействия гравитационных волн. Он потерпел неудачу, однако его эксперименты возродили интерес ученых к обнаружению гравитационных волн.

Так, идея использовать лазерные интерферометры, с помощью которых и удалось впервые зарегистрировать гравитационные волны в 2015 году, была предложена еще в 1962 году советскими физиками Владиславом Пустовойтом и Михаилом Герценштейном. Система проста: на концах двух перпендикулярных туннелей устанавливаются зеркала, между которыми одновременно запускают лазерный луч. Если лучи возвращаются на регистрирующее устройство одновременно, они «гасят» друг друга и никакой сигнал не регистрируются. Если же один луч приходит с запаздыванием, то «погашение» не происходит и датчик регистрирует сигнал. Это и произошло в 2015 году на двух установках LIGO в США. Но этому предшествовала огромная работа.

От микромира до космоса: лекция от физтеха Университета ИТМО про Нобелевскую премию 2017
От микромира до космоса: лекция от физтеха Университета ИТМО про Нобелевскую премию 2017

«Чтобы зарегистрировать гравитационные волны необходимо было создать очень чувствительную систему, исключить любое стороннее воздействие на установку. Около 20 лет совершенствовались системы подвеса зеркал, конструкции туннелей. И наконец удалось зафиксировать возмущение пространства от слияния двух черных дыр массой по 30 масс Солнца. При этом слияние произошло около полутора миллиардов лет назад», – сказал Александр Иванчик.

Как же обрабатываются эти сигналы, пришедшие с таких больших расстояний? Откуда ученым знать, что это именно две черные дыры? Здесь исследователи руководствуются действующими физическими моделями, согласно которым определить характеристики объекта, вызывающего гравитационные волны, можно по частоте, амплитуде и другим параметрам регистрируемого сигнала.

Лазерно-интерферометрическая гравитационная обсерватория LIGO в Ливингстоне, Луизиана, США. Источник: nanonewsnet.ru
Лазерно-интерферометрическая гравитационная обсерватория LIGO в Ливингстоне, Луизиана, США. Источник: nanonewsnet.ru

Кроме того, сейчас ученые могут даже определить место, откуда поступают гравитационные волны, потому что кроме двух детекторов LIGO на планете работает и детектор VIRGO в Европе, планируется строительство детекторов в Индии, Японии.
лее того, в будущем есть планы построить космический детектор. Это будут три спутника с зеркалами, между которых будут бегать лазерные лучи. Расстояние между спутниками будет равно размеру Солнечной системы, поэтому, возможно, удастся детектировать еще большее количество гравитационных волн. Преимущество такой системы в том, что в космосе на лазерные лучи не будет воздействовать практически ничего.

По словам Александра Иванчика, гравитационные волны позволяют детектировать события, которые мало изучены учеными. Например, недавно в LIGO впервые обнаружили гравитационные волны, порожденные в ходе процесса слияния нейтронных звезд, и установили точное положение их источника. Нейтронные звезды пока еще плохо изучены учеными, поэтому сигнал, поступивший от их слияния, поможет лучше понять их структуру. Одновременно с этим слияние этих звезд можно регистрировать и в объективах других микроскопах, отслеживать оптический, микроволновый и другие спектры излучения звезд и определять по этим спектрам характеристики объектов.

Источник: wired.com
Источник: wired.com

Преимущество гравитационных волн в том, что их можно наблюдать неизменными, ведь это возмущение самого пространства. Оптические микроскопы, например, не могут показать нам некоторые части Вселенной из-за космической пыли и других объектов. Гравитационные же волны позволяют «видеть» любые процессы.


Почему всем так нравится графен

В этом году среди претендентов на получение Нобелевской премии по физике были исследователи из США и Голландии, которые сделали значительный вклад в исследования углеродных нанотрубок, графена, графеновых нанолент и в области их использования в электронике. Что это такое? Почему это сейчас так популярно? Об этом на лекции рассказал Иван Иорш, руководитель международной научной лаборатории фотопроцессов в мезоскопических системах Университета ИТМО.

Иван Иорш
Иван Иорш

Как получается графен? Это двумерная модификация углерода, образованная слоем атомов толщиной в один атом. Впервые графен в «чистом виде» получили Нобелевские лауреаты по физике за 2010 год Андрей Гейм и Константин Новоселов. При этом они обнаружили графен достаточно простым с точки зрения техники исполнения методом: они брали скотч, приклеивали его к графиту, отклеивали, потом клеили его на стекло и изучали, что осталось на этом стекле. Так были обнаружены некоторые частички-чешуйки, которые соответствовали одному атомному слою углерода.

«На самом деле, когда вы пишете обычным карандашом, от грифеля отслаиваются тоненькие кусочки, которые также могут быть моноатомными. Самое главное, что смогли сделать Гейм и Новоселов, это экспериментально выделить графен и охарактеризовать его свойства. На самом же деле, до этого было много теоретических работ, посвященных графену и другим модификациям углерода», – рассказывает Иван Иорш.


Физические свойства графена зависят от электронных свойств атомов углерода. Электроны в графене ведут себя как безмассовые релятивистские частицы в двумерном пространстве. Скорость таких частиц в три раза выше скорости света, и они могут двигаться от одного атома графена к другому. Более того, для релятивистских частиц известен такой эффект, как парадокс Клейна. Он заключается в том, что если перед движущимся электроном каким-то образом сформировать барьер и если кинетическая энергия электрона в начале пути выше, чем потенциальная энергия барьера, частица пройдет сквозь барьер. Если нет, то она отразится. В квантовой механике можно преодолеть этот барьер, даже если кинетическая энергия частицы меньше потенциальной энергии барьера. Для релятивистских же частиц этот барьер почти не существует, он «прозрачен». Какие же свойства есть у структур из графена и его физических модификаций?

Графен. Источник: graphene-investors.com
Графен. Источник: graphene-investors.com

Из графена можно получить нанотрубку, то есть свернуть «лист» графена. В зависимости от того, как именно он свернут, нанотрубка может быть проводником или полупроводником. Нанотрубки-проводники характеризуются огромной плотностью тока, который могут через себя пропускать. Например, проводимость такой нанотрубки в четыре тысячи раз выше, чем у меди.


Также нанотрубки обладают высокой прочностью на разрыв, поэтому на них с надеждой смотрят конструкторы космического лифта. Согласно наиболее распространенной теории, сделать такой лифт можно с помощью троса, который будет протянут от поверхности Земли к орбитальной станции. Именно такой трос пытаются сделать из нанотрубок, однако рекорд по длине троса пока составляет 20 сантиметров. Дело в том, что у нанотрубок не должно быть дополнительных дефектов, а их структура должна быть очень равномерной, чтобы они сохранили свои свойства. 

Нанотрубка. Источник: gr.pcmag.com
Нанотрубка. Источник: gr.pcmag.com

Уже используются в индустрии композитные материалы из графеновых нанотрубок. Например, при добавлении графена пластик начинает проводить электричество, становится более прочным. Создаются специальные покрытия для судов, так как нанотрубки обладают гидрофобными свойствами. На их основе уже была создана гибкая электронная микросхема. Но одним из самых «раскрученных» полимеров с добавлением нанотрубок является вещество Vantablack. Оно состоит из множества нанотрубок, которые «насаждены» на алюминиевую подложку. Фотон, попадая в такой «лес» из нанотрубок, «теряется» там и практически не отражается. Вещество поглощает примерно 99,97% падающего света, из-за чего объекты, покрытые краской с этим веществом, полностью теряют видимую форму.


Графен подтолкнул ученых искать и исследовать другие двумерные структуры, которые могут обладать новыми удивительными свойствами. Также ведется работа по созданию многослойных структур, в которых каждый слой будет представлять собой отдельную двумерную структуру с необходимыми свойствами. Однако их реализация пока затруднена тем, что подходящих технологий для этого очень мало, но они будут развиваться, уверен Иван Иорш.

Источник: news.itmo.ru

Для победы над вероятным противником необходимо принципиально новое оружие, основанное на неких новых физических принципах. Подобные лозунги звучат давно, но до их реализации на практике пока не доходило. Среди прочего, в этой сфере регулярно предлагаются некие гравитационные вооружения. Очередное упоминание о таком чудо-оружии появилось всего несколько дней назад.


Загадочный гразер

4 июня еженедельник «Звезда» рассказал о новейшей разработке российских ученых, способной изменить способы ведения войны. Такая система обозначена как генератор гравитационных волн; также используется название «гразер». Любопытно, что гразер и его уникальные возможности присутствовали в заголовке, однако такому оружию посвятили всего пару абзацев, тогда как остальная публикация рассказывала о других изделиях.

Утверждается, что гразер при помощи генерируемых гравитационных волн способен разрушать различные объекты. При этом отсутствуют какие-либо вторичные эффекты по типу заражения местности. Как именно должна работать такая система – не уточняется. Впрочем, ясно, что пока «генератор гравитационных волн» существует только в теории.

Гразер упоминается в контексте изобретений В. Леонова. В последние десятилетия этот изобретатель и его фирма предложили «теорию суперобъединения» и «квантовый двигатель», использующий ее принципы. Двигатель даже был построен и испытан. Впрочем, теория и изобретения на ее основе противоречат известной картине мира, а в ее пользу приводятся лишь сомнительные вычисления и аргументы наподобие «ученые еще не опровергли».

Таким образом, есть все основания считать, что описанный в недавней статье гразер является очередным прожектом сомнительного характера, не имеющим никакого теоретического обоснования. Практические перспективы такого «изобретения» очевидны.

Оружие прошлого

Впрочем, тема гравитационного оружия как одной из версий систем «на новых принципах» представляет большой интерес. Имеются сведения о нескольких попытках создания подобных вооружений, однако ни одна из них не привела к желаемому результату. Мало того, одна из подобных историй, по всей видимости, является банальной мистификацией.

В различной литературе на тему тайн и секретов гитлеровской Германии неоднократно упоминается проект некоего ученого, известного под фамилией или псевдонимом Блау. В секретной лаборатории (по некоторым данным, при одном из концлагерей) он работал над созданием орудия, поражающего цели при помощи гравитационных лучей / волн. Это изделие должно было воздействовать на гравитационное поле Земли или создавать антигравитационное поле. Этот эффект можно было использовать в ПВО: под действием гравитационных лучей самолеты противника должны были падать на землю.

Как нередко случается в историях про тайны Третьего рейха, никаких документальных подтверждений существования Блау и его проекта не обнаружено. При этом гитлеровское гравитационное оружие фигурирует исключительно в публикациях сомнительного характера.

Любопытная история в сфере гравитационных систем имела место в конце двухтысячных годов. РУМО США заинтересовалась этой тематикой и даже выдало заказ на проведение теоретических и практических работ. Исследования поручили частной компании GravWave. По результатам работ требовалось представить новый принцип разгона физических объектов до высоких скоростей – прежде всего, упоминался запуск космических аппаратов, но нельзя было исключать и военное применение таких методов.

В основе новой технологии должен был лежать т.н. эффект Герценштейна. Он предусматривает появление гравитационных волн при прохождении электромагнитных волн через статическое магнитное поле. Следует напомнить, что на тот момент существование гравитационных волн еще не было подтверждено экспериментально. Тем не менее, в GravWave взялись за работу.

Вскоре о заказе РУМО узнала организация JASON Defense Advisory Group. Она подготовила доклад, в котором рекомендовалось прекратить текущие работы во избежание бесполезных трат. Расчеты показали, что гравитационная пусковая установка на эффекте Герценштейна крайне неэффективна. Даже при использовании всех электростанций планеты подобная система могла бы сообщить разгоняемому телу энергию порядка 0,1 микроджоуля. Для обеспечения ускорения на уровне 10 м/с2 требовались астрономические затраты энергии.

Резкая критика со стороны научного сообщества привела к остановке бесполезных «исследований». В дальнейшем Пентагон рассматривал возможность изучения пресловутых новых физических принципов, но реальные работы в этом направлении уже не велись. Гравитационному, геофизическому и т.д. оружию американские военные предпочли более реальные лазеры и рельсовые пушки.

В нашей стране тоже предлагались проекты оружия и иных систем, использующих гравитационные волны или другие пока не освоенные явления. Впрочем, такие предложения в основном остаются без поддержки серьезных организаций. Вероятно, это связано с хроническим недостатком финансирования, из-за которого приходится уделять внимание только реальным проектам, но не сомнительным затеям.

Теория и практика

Концепция излучающей системы на основе гравитации, теоретически пригодной для военного применения, была предложена еще в шестидесятых годах прошлого века. На уровне теории предлагались и изучались разные конструкции такого устройства. В частности, рассматривалась возможность создания особой активной среды, излучающей необходимые частицы-гравитоны. Также прорабатывали возможность использования взаимодействия разных излучений и полей.

Впрочем, за полвека существования концепция так и не вышла из стадии теоретических расчетов. Ее реализации мешает целый ряд факторов. В первую очередь, это крайне низкое значение гравитационной постоянной. Именно из-за этого на данный момент невозможно сформировать «гравитационный лазерный луч», а также измерить его параметры.

Схожие проблемы имеются и с концепцией гравитационно-волновой связи. Еще несколько десятилетий назад была предложена альтернатива радиосвязи, использующая гравитационные волны. Однако реализация такого предложения тоже связана с определенными проблемами. Подобные волны трудно генерировать, принимать и обрабатывать.

Таким образом, идея использования гравитационных сил в том или ином виде в военной сфере пока не имеет шансов на практическую реализацию. Ученые всего мира пока только изучают природу гравитации. Имеются серьезные успехи, но о реальном оружии или средствах связи на подобных принципах пока остается только мечтать.

Скромно, но реально

Любопытно, что термин «гравитационный» уже применяется в отношении реальных боеприпасов разного назначения. Это оружие использует гравитацию, однако поражение целей осуществляется более привычными методами. Так, в англоязычной терминологии гравитационными нередко называют свободнопадающие авиационные бомбы. Действительно, притяжение Земли играет решающую роль в перемещении бомбы от самолета-носителя к цели.

Отечественные производители вооружений именуют гравитационными особый род противолодочных боеприпасов. Гравитационный снаряд / бомба представляет собой изделие со средствами самонаведения и без собственной силовой установки. Гравитационная противолодочная бомба должна осуществлять поиск цели с поверхности. При обнаружении подлодки изделие «ныряет», набирает скорость за счет гравитации и маневрирует при помощи рулей.

Сенсация откладывается

Наука шагает вперед и уточняет имеющуюся картину мира, при помощи исследований подтверждаются теоретические расчеты и гипотезы. Все это закладывает фундамент для дальнейшего развития науки и техники, в том числе военной. Однако в некоторых областях подобная закладка фундамента отличается большой сложностью. Строительство реальных образцов на такой основе тоже не будет простым и быстрым.

Нетрудно заметить, что почти все концепции оружия «на новых физических принципах» сталкиваются с подобными проблемами. Уже установлено, что гравитационное оружие возможно лишь в теории, а его изготовление требует продолжения исследовательских работ с неясным результатом. Для дальнейшего развития науки и техники необходимо продолжать фундаментальные исследования и изучать прочие новые области, а также искать способы применения полученных знаний. При этом государственным структурам необходимо проявлять определенную осторожность, чтобы не потратить средства на очередную «теорию всего» или выдуманное чудо-оружие.

Источник: topwar.ru

Свет и звук – это известные нам волны. Но волны бывают и гравитационными.

Следовательно, пространству самому по себе и времени самому по себе суждено исчезнуть в тенях, и только лишь объединение их двоих сохранится в роли независимой реальности.
— Герман Минковский

Когда Эйнштейн предложил свою общую теорию относительности, она не просто потрясла основы физики, но и полностью разрушила их, чтобы построить новые. Вместо материи, существующей в точках пространства и моментах времени, она предположила, что у пространства и времени есть свои собственные измерения в четырёхмерной структуре пространства-времени, и эта структура меняется из-за присутствия и взаимодействия всей находящейся в ней материи и энергии. Её истинность подтверждается несколькими её успешными и удивительными предсказаниями, от гравитационного красного смещения, до изгибания звёздного света из-за присутствия материи.

Гравитационный луч

Выбранный сегодня из присланных вами вопрос стал самым коротким за всю историю наших статей, и принадлежит Адаму Рабангу, который спрашивает:

Дорогой Итан,
Что, чёрт возьми, такое гравитационные волны?
Спасибо,
Адам.

Начнём с обсуждения другого типа волн, с которым вы можете быть знакомы: водных волн.

Гравитационный луч

Начать можно с идеально спокойной и плоской воды. Поверхность воды остаётся спокойной и нетронутой воздействием внешних сил. Что случится, если аккуратно поместить, скажем, насекомое на поверхность?

Гравитационный луч

Оно слегка деформирует поверхность, поскольку гравитационное притяжение насекомого прилагает силу к поверхности, что приводит к её искривлению. Если мы сделаем что-нибудь менее нежное, например, уроним объект с большой высоты на поверхность воды – что мы увидим?

youtu.be/QQ37RLXNAgc

Мы увидим знакомую рябь, которую мы связываем с волнами на воде. Мы побеспокоили поверхность воды, и энергия распространяется наружу с определённой скоростью, в зависимости от свойств среды (воды), по которой идёт волна.

Если мы начнём рассматривать волны света, всё останется аналогичным, хотя и станет менее интуитивным.

Гравитационный луч

Свет также можно представить себе как рябь, распространяющуюся в пространстве-времени. У него есть определённая энергия, зависящая от частоты/длины волны, скорость распространения, скорость света в определённой среде, и он двигается в определённом направлении, определяемом условиями, в которых он возник, а затем следует по пути, определяемом кривизной пространства-времени.

Гравитационный луч

Но как создаётся свет? Как появляется реальный фотон? Один из способов – взаимодействие частиц (или античастиц) друг с другом: существует конечная вероятность того, что две любые взаимодействующие частицы произведут хотя бы один фотон.

Гравитационный луч
Гравитационный луч

Ещё один, более интересный способ, происходит от эффекта, которому нет аналога в классических волнах: когда заряженная частица двигается в присутствии магнитного поля.

Да, магнитное поле заставляет частицу менять направление: это действует сила Лоренца. Но когда частица двигается в магнитном поле, она также испускает излучение в виде фотонов: циклотронное излучение на низких энергиях/скоростях/полях, или синхротронное в более релятивистских условиях.

Этот тип излучения появляется не только в экспериментах на Земле, но и в природной лаборатории Вселенной – например, в джетах гигантской, самой массивной из ближайших галактик, Messier 87.

Гравитационный луч

И вот мы дошли до гравитации. У электричества есть два вида зарядов – положительный и отрицательный – а у гравитации один: масса, или, точнее, энергия. В то время, как электрические поля и магнитные поля влияют на заряженные частицы, у гравитации есть лишь один тип поля: искривление пространства.

Но с гравитацией во Вселенной ситуация та же, что и с электромагнетизмом: у нас имеются гравитационно заряженные частицы, двигающиеся в гравитационных полях.

Гравитационный луч

И хотя в некоторых деталях физические законы различаются, эффект получается один и тот же: излучение. В нашем случае это не электромагнитное излучение, а гравитационное! Рябь, путешествующая со скоростью света по ткани пространства-времени, переносящая энергию.

Эффект увеличивается в случае быстро ускоряющихся масс в изменяющихся гравитационных полях, например, когда нейтронная звезда объединяется с другой, или находится на малой и уменьшающейся орбите с другим телом, оставшимся от звезды.

Гравитационные волны (или гравитационное излучение) проявляют себя через эту рябь в пространстве-времени, и она приводит ко вполне определённым искривлениям в размере и направлении любой встречающейся на пути материи и/или электромагнитного излучения.

image
image

В теории эти волны можно обнаружить напрямую через интерферометр с длинной базой, и сейчас над этими поисками работают в разных проектах, включая коллаборацию LIGO. [ровно через год после написания этой статьи LIGO обнаружил гравитационные волны – прим.перев.]
Если случится чудо, запустят космическую антенну лазерных интерферометров, или LISA, которая гарантированно обнаружит этот эффект. LISA поскольку будет искать его в том диапазоне, где должно происходить большое количество событий!

Гравитационный луч

У нас уже есть непрямое свидетельство существования гравитационных волн, поскольку мы наблюдаем предсказанное уменьшение орбит пульсаров, происходящее в течение многих лет – наблюдение, совпадающее с предсказанием ОТО. С другой стороны, ОТО также предсказывает, что орбиты должны угасать из-за испускания гравитационных волн. Если бы могли обнаружить их напрямую, это стало бы подтверждением одного из последних основных предсказаний одной из величайших физических теорий.

Гравитационный луч

Так что такое гравитационные волны? Это новая форма излучения – гравитационное излучение – испускаемое массивными или переносящими энергию частицами, путешествующими в гравитационных полях. Если частица ускоряется или гравитационное поле меняется, интенсивность излучения увеличивается, и с течением времени оно уносит энергию со скоростью света, в результате чего орбиты угасают, а также появляется возможность обнаружения этих волн. При правильном подходе мы можем получить новый тип астрономии – гравитационная астрономия – технология для этого уже существует!

В числе разных источников гравитационных волн находится и космическая инфляция. Недавно опубликованные коллаборацией Планка результаты накладывают ограничения на возможные типы инфляции, благодаря отсутствию её влияния на поляризацию микроволнового космического излучения, и отбрасывают целый класс инфляционных моделей – моделей хаотической инфляции.

Спасибо за прекрасный вопрос, и надеюсь, что объяснение было сделано понятно для вас и для остальных. Присылайте мне ваши вопросы и предложения для следующих статей.

Источник: habr.com

В эксклюзивном интервью еженедельнику «Звезда» изобретатель новой области физики — квантовой энергетики, по учебнику которого учатся в Кембридже, обосновал возможность и необходимость создания и выведения на орбиту боевой гравитационной установки

В основе гравитации положен электромагнетизм. Новые теоретические знания позволили Владимиру Леонову создать опытный образец антигравитационного квантового двигателя, испытания которого подтвердили сверхвысокую экономичность изделия.

Справка

Квантовый двигатель (КвД) на получение единицы силы тяги тратит более чем в 100 раз меньше энергии, чем современный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), поскольку не «топит» атмосферу и космос. КвД питается электричеством, и ему не требуется рабочее тело. Это бестопливный двигатель, не использующий реактивную струю. Сила тяги получается за счёт взаимодействия электромагнитного и гравитационного полей, имеющих электромагнитную основу. Материалы испытаний опубликованы.

Израильский государственный деятель Яков Кедми, бывший глава службы «Натив», также обратил внимание на всесокрушающую силу будущего гравитационного оружия, которое представляет для ВПК новое направление, не имеющее на сегодня аналогов в мире.

Бывший глава службы «Натив» Яков Кедми. Бывший глава службы «Натив» Яков Кедми. / Фото: pitachog.fun

С просьбой прокомментировать сообщения в СМИ о проблемах гравитации и о возможностях гравитационного оружия мы обратились к Леонову.

Владимир Семёнович, вы не только теоретик, но ещё и исследователь, который воплощает теорию в практику — взять хотя бы вашу разработку антигравитационного квантового двигателя, успешные испытания которого подтверждают вашу теорию Суперобъединения. Так реально ли создание боевого гразера — квантового генератора гравитационных волн?

Проблема гравитации занимает умы учёных уже более 300 лет — со времён Ньютона, открывшего закон всемирного тяготения. Но Ньютон так и не смог раскрыть саму природу гравитации, отшучиваясь по этому поводу, что он «гипотез не измышляет». И только Эйнштейн в общей теории относительности (ОТО) показал, что в основе гравитации лежит искривление четырёхмерного пространства-времени, то есть его кривизна, ограничив теорию гравитации геометрией, то есть геометрической кривизной.

Из ОТО вытекали реалии существования гравитационных волн, которые были недавно открыты экспериментально, причём это открытие уже удостоено Нобелевской премии. Но после Эйнштейна никому не удалось продвинуть далее теорию гравитации, несмотря на многочисленные попытки. Тем более что речь шла о создании квантовой теории гравитации (КТГ). Не хватало только одной частицы — кванта четырёхмерного пространства-времени (квантона), который непротиворечиво вписался бы в ОТО Эйнштейна. Квантон был открыт мной в 1996 году и послужил основой теории Суперобъединения.

Но почему квантон оказался именно той частицей, которая связана с квантом пространства-времени и гравитацией? Ведь ранее были попытки введения гравитона, струн, да и бозон Хиггса находится как бы в этом ряду.

Чтобы придать квантовый характер ОТО, нужна была частица — переносчик гравитации. На эту роль идеально подходит квантон. Но были и другие претенденты. Ранее придумали гравитон, который якобы летает между телами, возбуждая между ними силы тяготения. Ну явно нерабочая идея, противоречащая концепции искривлённого пространства-времени Эйнштейна. Авторы же теории струн, в которой частицы рассматриваются в виде вытянутой колеблющейся струны, так и не смогли разработать методику эксперимента, где взаимодействие струн ведёт к силам тяготения.

Владимир Леонов в домашней мастерской. Владимир Леонов в домашней мастерской / Фото: из архива.

А физика держится на эксперименте. Если нет экспериментального подтверждения теории, то мы можем говорить только о гипотезе, как бы красиво она ни была математически оформлена. В этом плане на пути к решению проблемы гравитации ближе всех оказался бозон Хиггса, введённый в теоретическую физику в 1964 году.

Но ведь не за квантон, а за открытие бозона Хиггса в 2013 году была присуждена Нобелевская премия! Так в чём же дело, и где теория квантовой гравитации, сочетающаяся с этим самым бозоном?

Если быть корректным, то за открытие бозона Хиггса Нобелевская не присуждалась.

Справка

Официальная формулировка Нобелевского комитета при присуждении Нобелевской премии по данному открытию звучит следующим образом: «За теоретическое открытие механизма, служащего нашему пониманию происхождения массы субатомных частиц и недавно подтверждённого путём обнаружения предсказанной фундаментальной частицы в ходе экспериментов ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе».

Заметьте, ни слова о бозоне Хиггса! Между тем, в комментариях отмечено, что обнаружена лишь «частица, похожая на бозон Хиггса». Физики обещали, что с открытием бозона Хиггса они создадут новую физику и теорию квантовой гравитации. Прошло 6 лет с 2013 года, но эти обещания не были выполнены, хотя на тот момент мной уже была создана и опубликована на английском языке теория квантовой гравитации на основе квантона в теории Суперобъединения (Англия, Кембридж, 2010).

Бозон Хиггса открыл 100 лет назад русский учёный

Поскольку теория квантовой гравитации была создана и опубликована вами ещё до якобы открытия бозона Хиггса, то не является ли вся эта очень дорогостоящая эпопея с поиском бозона Хиггса на БАКе величайшей научной фальсификацией, подобной «лунному заговору»? Ведь прошло столько лет, и вот о бозоне Хиггса, кажется, забыли.

В мире есть физики, которые считают, что бозона Хиггса в природе не существует. К этим же физикам отношусь и я. Но в эпопее с бозоном Хиггса есть положительное зерно.

Бозон почти за 100 лет до Хиггса предсказал русский инженер и учёный Иван Осипович Ярковский. Бозон почти за 100 лет до Хиггса предсказал русский инженер и учёный Иван Осипович Ярковский / Фото: из архива

Впервые физики констатировали, что в природе существует некое глобальное поле, которое отвечает за гравитацию.

Справка

В данном случае речь идёт о поле Хиггса, заполненном бозонами Хиггса. Тем не менее никто из физиков не смог представить модели, объясняющей, каким образом поле Хиггса должно искривляться по Эйнштейну, создавая гравитацию и формируя массу у частицы. Сошлись на том, что пока поле Хиггса объясняет инерцию, поскольку бозоны Хиггса мешают ускорению частиц, создавая некое сопротивление движению.

Отмечу, что с подобными свойствами частицу почти за 100 лет до Хиггса предсказал ещё русский инженер и учёный Иван Осипович Ярковский в своей монографии «Всемирное тяготение как следствие образования весомой материи внутри небесных тел».

Что такое квантон и как он работает

— Получается, что опять мы сталкиваемся с очередным случаем, когда «в своём Отечестве пророка нет», на примере забытого Ивана Ярковского. Но тогда чего не хватало Ярковскому и Хиггсу, чтобы подойти к пониманию природы гравитации?

— Хиггсу не хватало понимания электромагнитной сути глобального электромагнитного поля, которое пронизывает всю нашу Вселенную.

Справка

Согласно теории Суперобъединения, квантон — это электромагнитная четырёхмерная частица — носитель времени и одновременно пространства. Он является ещё носителем сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ) — пятой фундаментальной силы (Суперсилы).

Хиггс не смог наделить свой бозон электромагнитными свойствами. Именно поэтому поле Хиггса представляет собой абстрактную идею, не имеющую структуры, а значит, это поле невозможно рассчитывать и анализировать!

Квантованная структура космического вакуума. Квантованная структура космического вакуума / Изображение из архива

Можно сказать, что квантон, как и бозон Хиггса, предназначены для объяснения природы гравитации и природы формирования самой массы. Но Хиггс только обозначил направление, но проблему не решил. Ему можно отдать некий приоритет на 1%, а остальные 99% в теории гравитации, на мой взгляд, решает всё-таки квантон. При этом масса с участием квантона является источником гравитации и служит гравитационным зарядом в уравнении тяготения Ньютона, как и электрический заряд в уравнении Кулона.

Кажется, мы подошли к самой сути квантовой гравитации и её электромагнитной природы. Тогда объясните, как формируется масса — основа гравитации?

Напомню, что сам квантон не имеет массы и включает в себя 4 невесомых целых кварка — 2 электрических и 2 магнитных, являясь носителем сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ). Наша Вселенная заполнена квантонами, образующими глобальное поле СЭВ. Это как электромагнитная сетка, наброшенная на нашу Вселенную. И если в это глобальное поле из квантонов вбросить целый электрический заряд-кварк отрицательной полярности, не имеющий массы, то этот заряд начинает стягивать к себе квантоны, сферически деформируя квантованное пространство-время (поле СЭВ) (искривляя его, по Эйнштейну). Электромагнитная энергия деформации эквивалентна массе частицы по формуле Эйнштейна.

Так рождается электрон — носитель электрического заряда и одновременно массы. У нуклонов масса формируется в результате сферической деформации поля СЭВ знакопеременной оболочкой нуклонов.

Получается, что масса вторична сама по себе и является деформированным энергетическим сгустком поля СЭВ, аккумулируя в себе электромагнитную энергию СЭВ.

Тогда движение частицы представляет собой волновой перенос массы, когда частица одновременно проявляет волновые и корпускулярные свойства.

Деформация (искривление, по Эйнштейну) сетки поля СЭВ массой Земли. Деформация (искривление, по Эйнштейну) сетки поля СЭВ массой Земли / Изображение из архива

Это основы волновой квантовой механики.

Как использовать квантон для создания боевого гразера

И как можно освободить электромагнитную энергию из массы?

Только через гравитацию, то есть через дефект массы. Так, при взрыве атомной или водородной бомбы освобождение электромагнитной энергии СЭВ из квантованного пространства-времени происходит в результате дефекта массы атомных ядер при их делении и синтезе, порождая целый спектр фотонов. Так удалось свести ядерные силы к силам электромагнитным. Иначе объяснить дефект массы с выделением электромагнитной энергии в виде фотонов невозможно.

— Получается, что атомная и водородная бомбы — это тоже гравитационное оружие, причём самое мощное. А как работает гразер — квантовый генератор гравитационных волн?

Все известные виды энергии (атомная, химическая, гравитационная, электромагнитная и другие) в конечном итоге сводятся к освобождению и преобразованию единой энергии СЭВ. Энергия едина, и мы живём в электромагнитной Вселенной. В этом суть Суперобъединения.

Что касается гразера, то его аналогом является обычный пулемёт.

Пуля — это масса, сгусток энергии СЭВ. При стрельбе из пулемёта в пространстве создаются движущиеся сгустки энергии из пуль и скважности между пулями, обеспечивая волновой перенос массы пуль в пространстве.

Квантовый двигатель с конусным рабочим телом: 1, 2 - магнитная система, 3 - электрическая система. Квантовый двигатель с конусным рабочим телом: 1, 2 — магнитная система, 3 — электрическая система  / Изображение из архива

Представим себе, что гразер излучает гравитационный луч-волну, состоящий из летящих сгустков энергии СЭВ и скважностей по типу ультразвуковой волны в воздухе. Только скорость этих сгустков энергии будет не 1 км/с, как у пулемёта, а 300.000 км/с — как скорость света, а возможно, и выше. Тогда мы получим гравитационную волну с колоссальной разрушительной силой.

В 2002 году мной был получен патент «Способ генерирования и приёма гравитационных волн и устройство для его реализации (варианты)».

— А в чём преимущество гразера — по сравнению с лазером?

Над разработкой боевого лазера военные работают не один десяток лет.

Основной недостаток лазера — это сильное поглощение оптического излучения в атмосфере. Гравитационное излучение обладает всепроникающей способностью и не поглощается в атмосфере. В перспективе гразер вытеснит стрелковое оружие, артиллерию и ракеты, в зависимости от мощности гразера.

Установка боевого гразера на космическом корабле нового поколения с квантовым двигателем позволит с орбиты держать под прицелом наземные пусковые системы и мгновенно их уничтожать, в том числе и летящие.

По заявлению нынешнего президента США, космос становится ареной боевых действий, так что если Россия не примет адекватных мер в разработке гравитационного космического оружия, то последствия могут быть катастрофическими.

Основной недостаток лазера - это сильное поглощение оптического излучения в атмосфере. Основной недостаток лазера — это сильное поглощение оптического излучения в атмосфере / Фото: . pitachog.fun

Старые ракетные технологии не смогут противодействовать новейшему гравитационному космическому оружию.

— Владимир Семёнович, вы создали квантовую теорию гравитации, объединив квантовую теорию и теорию относительности Эйнштейна. Какие проблемы гравитации вы считаете необходимо ещё решить?

Если более чем 100 лет назад Никола Тесла показал нам возможности электромагнетизма, заложив основы современной энергетики переменного тока и высокочастотных технологий, то с созданием квантовой теории гравитации мы начинаем осваивать гравитационные и антигравитационные технологии.

XXI век — век покорения гравитации

В фундаментальном плане остаётся не измеренной скорость гравитации. Необходимо отметить, что в этом плане русские опять впереди всех.

Справка

В Военной академии РВСН им. Петра Великого под руководством профессора Александра Гневко была создана инициативная группа по изучению не реактивного движения и скорости гравитации по действию лунных и солнечных приливов.

В своё время американский физик Альберт Майкельсон прецизионно измерил скорость света и в 1907 году получил за это Нобелевскую премию. Сейчас нам надо не упустить момент, чтобы очередная Нобелевская премия за измерение скорости гравитации досталась России.

  Так может выглядеть боевой гразер.  Так может выглядеть боевой гразер / Изображение: flickr.com.

 

Тем более что есть задел, сделанный астрофизиком Николаем Козыревым и членом-корреспондентом НАНБ Альбертом Вейником, которые ранее экспериментально изучали гравитационное излучение, принимая его за хрональное излучение.

Наша Вселенная очень большая, и не факт, что мы — единственные разумные существа в ней. Установление контакта с внеземными цивилизациями возможно только при использовании гравитационного излучения с высокой скоростью распространения, которая намного выше, чем в диапазоне радиоволн.

Есть все основания полагать, что скорость гравитации намного выше скорости света.

Справка

Принцип относительности основан на принципе сферической инвариантности, когда движущаяся частица сохраняет сферическую идентичность во всём диапазоне скоростей, не сжимаясь при этом. Экспериментально это подтверждено ещё в опытах Майкельсона и Морли, не обнаруживших разницы в скорости света в направлении и поперёк движения Земли.

Получается, что каждый астрономический объект ведёт себя, как независимый центр, подчиняясь принципу относительности. Это возможно только в том случае, если скорость гравитации намного больше скорости света. Мной проделаны соответствующие расчёты, но этому необходимо экспериментальное подтверждение.

И нам необходимо создавать соответствующие приборы, чтобы освоить диапазон гравитационных волн.

Беседовал Александр Артамонов, военный обозреватель.

МОСКВА, еженедельник «Звезда»
12

Оригинал

Источник: www.arms-expo.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.