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

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

Текущий

2003

2002

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"

30.10.2018
19:51

Названо новое последствие климатической катастрофы

30.10.2018
17:56

Названы самые опасные вулканы США

30.10.2018
17:52

Под древней пирамидой нашли «вход» в загробный мир

30.10.2018
13:45

"ПИК ПРОЙДЕН." - новое в обозрении Маркса Тартаковского

29.10.2018
23:08

Китай запустил третий прототип экзафлопсного суперкомпьютера

29.10.2018
22:38

«Hubble» сфотографировал Призрак Кассиопеи

29.10.2018
22:33

Про половину потенциально обитаемых миров, открытых NASA, придется «забыть»

29.10.2018
22:29

Астрономы стали свидетелями медленной гибели Малого Магелланова Облака

29.10.2018
22:06

Зонд "Акацуки" получил красивые "цветные" фотографии Венеры

29.10.2018
21:42

Евросоюз запустил программу по созданию квантового компьютера

29.10.2018
21:35

Физики описали гравитационно-волновой пинцет

    Гравитационные волны могут захватывать частицы аналогично лазерным лучам в оптических ловушках, выяснили польские физики-теоретики. Они показали, что на малых масштабах гравитационная волна, испускаемая при слиянии массивных объектов, аналогична лучу Бесселя, и решили уравнения движения частицы, которая движется на фоне такого луча. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

    В этом году Нобелевскую премию по физике присудили за разработку оптического пинцета — прибора, который позволяет очень аккуратно перемещать маленькие объекты, практически не разрушая их структуру. Оптический пинцет работает за счет градиентных сил — эти силы возникают в лазерном пучке, который несет ненулевой угловой момент, и «прижимают» частицы к его центру. Подробнее про градиентные силы можно прочитать в нашем материале «Скальпель и пинцет». В свое время открытие градиентных сил и разработка оптического пинцета позволила ученым подробно исследовать бактерии и другие микрометровые живые организмы, а также охладить нейтральные атомы до сверхнизких температур и впервые получить на практике конденсат Бозе — Эйнштейна.

    С другой стороны, электромагнитные силы отдаленно напоминают силы гравитационного притяжения — обе силы переносятся безмассовыми частицами и имеют неограниченно большой радиус действия, а закон Ньютона, который приближенно описывает гравитацию при малой кривизне пространства-времени, совпадает с законом Кулона. Более того, в Общей теории относительности существуют гравитационные волны — колебания метрики, которые распространяются со скоростью света и могут переносить угловой момент. Подробнее про гравитационные волны можно прочитать в материале «На гребне метрического тензора». Поэтому можно ожидать, что некоторые электромагнитные явления — например, градиентная сила — будут иметь аналоги в гравитации. Тем не менее, нужно помнить, что в действительности Общая теория относительности и электродинамика — это две принципиально разные теории; например, электромагнитные волны — векторные, а гравитационные — тензорные. Поэтому все совпадения скорее случайны, чем закономерны.

    Физики-теоретики Иво Бялыницкий-Бирула (Iwo Bialynicki-Birula) и Шимон Хажиньский (Szymon Charzyński) показали, что гравитационные волны в Общей теории относительности действительно могут связывать частицы подобно электромагнитным волнам в оптических ловушках. Для этого ученые рассмотрели движение частиц на фоне луча Бесселя — аксиально-симметричных колебаний метрики, амплитуда которых описывается функцией Бесселя. В реальности такие лучи существовать не могут, поскольку они создают бесконечно большой поток энергии, однако их можно использовать в качестве удобного приближения для гравитационных волн, испускаемых при слиянии двух массивных объектов — например, нейтронных звезд или черных дыр. В самом деле, ученые показали, что поблизости от объекта обе картины колебаний практически совпадают. В качестве примера они рассчитали излучение от системы двух черных дыр массой порядка 30 масс Солнца, которые вращаются вокруг общего центра с частотой 0,5 герц — такая частота отвечает моменту, когда до слияния черных дыр осталось около четырех дней, — а затем показали, что в радиусе 10 длин волн излучение системы эквивалентно лучу Бесселя с частотой около одного герца.

    После этого физики выписали уравнения движения частиц, которые движутся на фоне луча Бесселя, отвечающего гравитонам с угловым моментом M = 2ℏ. Ученые связывают колебания метрики с гравитонами, чтобы подчеркнуть сходство с электродинамикой, однако считают, что гравитонов достаточно много, чтобы для описания движения частиц можно было использовать классическую теорию (ОТО). Чтобы найти траектории частиц, исследователи сделали замену переменных и перешли в систему отсчета, которая равномерно вращается вокруг оси гравитационной волны, и проинтегрировали в ней найденные уравнения движения. В результате оказалось, что из-за эффекта Кориолиса частицы захватываются волной и начинают двигаться вдоль ее оси, причем этот эффект сохраняется при возвращении в исходную систему отсчета. Интересно, что захват частиц происходит только в том случае, если гравитационная волна не очень сильная. Впрочем, на практике это означает, что радиус орбиты гравитирующих тел и расстояние до частицы должны быть одновременно равны радиусу Шварцшильда. Как правило, на практике оба расстояния гораздо больше.

    Авторы статьи отмечают, что они рассмотрели самый простой случай, который позволяет только качественно увидеть захват частиц гравитационными волнами. Тем не менее, ученые считают, что те же самые эффекты должны наблюдаться в произвольных гравитационных волнах, которые имеют ненулевой угловой момент. Более того, авторы считают, что эти эффекты могут повлиять на формирование галактических джетов.

    Интересно, что за время, которое прошло между принятием и публикацией статьи, группа ученых под руководством Питера Хорвати (Peter Horvathy) опубликовала работу, в которой также проводились аналогии между гравитационными волнами и оптической ловушкой. Тем не менее, в этой работе ученые рассматривали гравитационные волны с круговой поляризацией, которые могут возникать в моделях инфляции, а не лучи Бесселя.

    В июне этого года американские физики-теоретики показали, что темная материя не может поглощать энергию гравитационных волн, которые распространяются сквозь нее, однако сказывается на их скорости. К сожалению, эта поправка так мала, что заметить ее на практике невозможно. А в марте физики из Италии и Германии рассмотрели теорию биметрической гравитации и показали, что в ней форма сигналов, которые регистрируют гравитационные обсерватории LIGO/Virgo, должна немного изменяться. Сравнивая предсказания с данными наблюдений, ученые оценили массу гравитонов и другие параметры теории.

    В декабре прошлого года американские физики показали, что в теории симметронной гравитации — одной из теорий, расширяющих ОТО и совместимых с принципом Маха — для расчетов можно использовать простые электростатические аналогии, например метод изображений. Используя предложенный метод, ученые вычислили силу взаимодействия между точечной массой и сферой, а также показали, что эллипсоид, помещенный в однородное симметронное поле, будет поворачиваться и выстраиваться вдоль поля. В принципе, эти эффекты можно использовать для проверки теории.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/10/29/gravity-trap

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

29.10.2018
20:39

Ученые предлагают новый проект орбитальной миссии к Плутону и поясу Койпера

29.10.2018
20:35

Астрономы подтвердили столкновение между Большим и Малым Магеллановыми Облаками

29.10.2018
17:58

Спутник Сатурна Диона покрыт таинственными яркими полосами, выяснили астрономы

29.10.2018
17:55

Новое гигантское протоскопление галактик открыто на большом красном смещении

29.10.2018
17:46

Астрономы подтвердили, что у Земли имеются пылевые облака-спутники

29.10.2018
17:42

Ученые выяснили, почему в галактиках прекращается звездообразование

29.10.2018
17:39

Миссия НАСА «Юнона» обнаруживает цуги волн в атмосфере Юпитера

29.10.2018
17:14

Снимок: Пират южного неба

29.10.2018
17:08

Астероид, обусловивший вымирание динозавров, заставил камни течь подобно воде

<< 201|202|203|204|205|206|207|208|209|210 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

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