Регистрация гравитационных волн в 2015 году, разумеется, не новость, но никогда не поздно объяснить что это за волны, зачем было их регистрировать и что стало известно, после того как гравитационные волны зарегистрировать удалось.
Для начала, о волнах. Если взять чувствительные весы, можно будет наблюдать, как показания изменяются волнообразно, то убывая, то возрастая, — в зависимости от суточного движения Луны, притяжение груза к которой будет то вычитаться из земного, то суммироваться с ним. Это — упрощённое объяснение. Есть и сложное, но оно не нужно. Более менее ясно, что гравитационная волна as is — явление в высшей степени заурядное, так что, возникает вопрос, что и зачем здесь требовалось открывать.
Интересной становится картина, если массивное тело движется с ускорением и не прямолинейно. В таком случае, волна начинает существовать независимо от него. Но и эта картина представляется занимательной лишь через призму формул теоретической физики. Воображение же человека от формул далёкого может, скорее, позабавить мысль, что в масштабах космоса вектор притяжения направлен не на то место, где масса находится в настоящий момент, а на то, где этот объект виден. А это — другая точка на небосводе, ведь даже от ближайшей звезды из свет идёт до Земли четыре года. И за этот срок она сместится. То есть, если гравитация распространяется со скоростью света, на самом-то деле тела притягиваются к месту, где вообще ничего нет… Или?
И это «или» самым серьёзным образом занимало умы учёных десятилетиями. Теория Относительности предсказывала, что гравитационное взаимодействие распространяется со скоростью света. Но только потому, что это следовало из постулата постоянства и предельности скорости света. А здесь тонкий момент, — даже целый пучок тонких моментов. Ибо с одной стороны, экспериментальная проверка теории, — что в случае ТО было сделано, — доказывает истинность лежащих в её основе постулатов. Однако, с другой стороны, распространение свойств света (потока частиц) на гравитацию, представляемую ТО искривлением пространства, можно было оспорить.
Результатом данного положения дел стало появление множества расширяющих ТО теорий гравитации, в рамках которых скорость распространения гравитационного взаимодействия оказывалась разной — на усмотрение автора — равной скорости света, большей и даже бесконечной. Причём, гипотеза, утверждавшая, что гравитация распространяется со скоростью 1.5с даже, вроде бы, получила наблюдательные подтверждения, однако, надёжность оных вызывала сомнения.
Проблема заключалась в неудовлетворительной точности измерений. А именно, в отсутствии возможности взять «гравитационный пеленг». В случае Луны, допустим, определить направление на источник массы было несложно. Но как узнать совпадает ли он с видимым или с действительным положением тела на расстоянии всего в 2 световые секунды? Удалённый же объект, у которого расстояние между видимым и действительным положением велико, невозможно «увидеть» гравиметрическими средствами.
...Ну, разве что, это очень приметный — в гравитационных волнах — объект. Например, пара чёрных дыр незадолго до слияния. Вращаясь вокруг общего центра масс с каждым витком всё быстрее, сближаясь, они порождают волны возрастающей частоты. Этот ритм, — несмотря на ничтожную амплитуду колебаний «груза на весах», — закономерен, а значит, может быть выделен из гравитационного шума, создаваемого движением тел относительно Земли.
То есть, тесные пары чёрных дыр можно «услышать». И даже — примерно — запеленговать, используя пару гравиметров в максимально удалённых одна от другой точках планеты. Однако, что это даёт, если видимое положение чёрных дыр неизвестно, — они на то и чёрные, что не видны, — а гравитационное — известно приблизительно?
Вот. «Регистрация гравитационных волн» подразумевает ожидание слияния дыр, момент которого знаменуется мощной рентгеновской вспышкой… примерно там, откуда доносилось гравитационное «жужжание». И если скорость распространения гравитационного взаимодействия равна скорости света, момент прекращения «жужжания» совпадёт с моментом вспышки. Если же скорости разные, совпасть эти события не могут.
Стоит ли говорить, что события совпали точно. Гравитация распространяется со скоростью света. Установление данного факта позволило составить более полное представление о квантах гравитационного поля — гравитонах. И о скорости рассеяния гравитационной энергии. Дыры же недаром сближались по сходящейся спирали. Энергия уносилась квантами гравитационного поля.