После открытой лекции об открытии гравитационных волн, прошедшей 16 февраля на физфаке МГУ профессор В.П. Митрофанов, возглавляющий группу российских ученых, работающих в LSC (LIGO Scientific Collaboration), ответил на вопросы журнала «Редкие земли» о гравитационных волнах.





Открытие гравитационных волн — это просто «великолепная физика», или этому есть какое-то практическое применение, хотя бы в отдаленном будущем?
Это результат технологических успехов всего научного сообщества, всего человечества, если угодно, потому что еще несколько десятков лет назад это было просто невозможно. Сейчас научились делать великолепные источники света, лазеры. Сейчас прекрасная обработка с помощью компьютеров, огромные возможности памяти. Только сейчас в последнее время технический прогресс достиг такого уровня, что стало возможным детектирование гравитационных волн.
Теперь что касается практического применения. Основная цель проекта LIGO — открыть новое окно во Вселенную. Мы Вселенную привыкли изучать через оптику, через рентген, через нейтрино, а теперь открывается возможность новой гравитационно-волновой астрономии. К каким открытиям это приведет? Наверное, к очень серьезным. Это позволит нам решить и получить ответы на те загадки, которые сейчас ставит перед нами Вселенная.
Например?
Например, сингулярность черных дыр. Что там происходит? Это все в точку превращается. Что есть точка нынче? Дальше идут такие вопросы: «Что есть темная материя?», «Что есть темная энергия?» — масса вопросов. Да и вообще, увидеть Вселенную не в оптическом диапазоне, а в виде источников гравитационных волн, тоже будет необычайно интересно.
Если быть формально точным — не увидеть, а услышать.
Да, говорят «услышать», потому что частотный диапазон, в котором принимает сейчас детектор, это звуковые частоты, совершенно верно. А что будет дальше, это уже нужно фантазировать. Я обычно упоминаю великолепный фильм, в котором принимал участие Кип Торн как автор — «Интерстеллар». Там очень много невероятного, но как говорил Кип Торн: «Там нет таких вещей, которые запрещены законами физики». Как будет развиваться все это, давайте посмотрим.
LIGO зафиксировало некие колебания, некие волны. Как стало понятно, что это результат слияния именно черных дыр?
Стали анализировать, прежде всего по тому, какая частота колебаний была, как она менялась со временем. И уже по результатам этого анализа поняли, что причиной этого возмущения пространства являются именно черные дыры, потому что другие объекты, скажем слияние двух нейтронных звезд, или нейтронной звезды и черной дыры не попали бы в такой частотный диапазон.
Насколько повезло ученым?
Очень сильно повезло. Во-первых, сигнал очень большой. Было относительно просто его анализировать. Если бы сигнал был маленький, то тогда можно было сказать, что зарегистрированы гравитационные волны, но определить источник, тип, что породило эти волны, было бы чрезвычайно сложно. Природа нам преподнесла такой подарок — очень сильный сигнал.
Можно сравнить это обнаружение с выстрелом навскидку и попаданием в цель, которая находится за горизонтом?
Дело даже не в этом, что попали. Просто произошло такое событие, вот повезло людям на земле, что уже сделали детектор.
Ни раньше, ни позже?
Позже, наверное, будет еще больше событий. Но вот построили детектор и получили такой сигнал.
Насколько велик вклад наших ученых, с физического факультета МГУ? Я понимаю, что самого себя, наверное, не очень ловко хвалить, но тем не менее.
Сложно сказать. Во-первых, вы совершенно правы, себя хвалить не очень удобно. Я так отвечу. Я видел интервью Кипа Торна — это выдающийся астрофизик, один из основателей LIGO — и в этом интервью он очень хорошо отозвался о московской группе, конкретно несколько раз упоминая фамилию Владимира Борисовича Брагинского, основателя и вдохновителя этой работы в Московском университете. Именно Брагинский разработал теорию квантовых измерений, которая позволила и позволяет сейчас понять, куда двигаться при модернизации, при усовершенствовании детекторов LIGO, как их строить и так далее. Кроме того, наша работа и в экспериментальном, и в теоретическом плане очень много определилa в LIGO.
Насколько возможно строительство комплекса аналогичного LIGO в России? От кого это зависит?
В любом случае — не от нас. Я думаю, что все ученые с удовольствием приветствовали бы такую программу, но она требует достаточно больших вложений, капиталовложений и денег в инфраструктуру и в те приборы, которые нужно использовать. Поэтому, надо спрашивать у людей, которые распределяют ресурсы.
Нам нужно два прибора? Условно один в Калининграде, другой во Владивостоке? Они же работают парой?
Нет, сейчас, когда уже есть работающие детекторы, каждый новый детектор позволяет улучшить существующую планетарную сеть. Нам нужен, по крайней мере, один детектор. И конечно, было бы очень здорово, если бы в России развивалась эта деятельность, и такие приборы появились в нашей стране.