Один из наших подписчиков прислал следующий вопрос на нашу электронную почту:
Приветствую! Недавно читал о том, как коллаборация LIGO обнаружила гравитационные волны. Возникла мысль: «А не должны ли мы почувствовать прохождение гравитационных волн сквозь наши тела? Или обычная материя не взаимодействует с ними и не ощущает их? Но как же их обнаружили, значит, они должны как-то влиять?»
С точки зрения теории, человек мог бы почувствовать прохождение гравитационных волн. Однако на практике это невозможно. Гравитационные волны обычно очень слабы. Для того чтобы они передавали заметное количество энергии, их источник должен быть крайне мощным космическим событием, например, столкновение черных дыр или нейтронных звезд.
Тем не менее, обычная материя служит довольно плохой "антенной" для гравитационных волн. Если провести аналогию с видимым светом, то обычная материя в значительной степени пропускает гравитационные волны, и они проходят через людей, планеты, даже звезды, практически без взаимодействия.
Чтобы человек мог ощутить прохождение гравитационной волны сквозь свое тело, эта волна должна быть чрезвычайно сильной, и человек должен находиться близко к источнику волны.
Например, гравитационные волны, обнаруженные несколько лет назад, возникли в результате слияния двух черных дыр, каждая из которых имела массу примерно в 30 раз больше массы нашего Солнца. Расстояние до источника этих волн превышает миллиард световых лет.
На пике события мощность этих гравитационных волн превысила мощность всего электромагнитного излучения (свет, радиоволны, инфракрасное излучение, рентгеновское излучение и т. д.) во вселенной. Но так как это были не электромагнитные волны, а гравитационные, мы не могли их увидеть через телескоп. Для их обнаружения нам понадобились ультра чувствительные инструменты.
Предположим, что мы находились бы намного ближе к источнику гравитационных волн, например, вместо миллиарда световых лет — на расстоянии около 8 световых минут (такое расстояние отделяет нас от Солнца).
Частота этих гравитационных волн на пике составляла несколько сотен герц, находясь в пределах слышимого диапазона. В этом случае механические волны, изменяющие геометрию пространства-времени, несомненно повлияли бы на наши барабанные перепонки.
Если бы мы находились в таком месте, мы бы услышали нарастающий свист, напоминающий звонок в школьном коридоре. Этот звук продолжался бы всего несколько секунд. В данном редком случае звук смог бы распространяться даже в вакууме (в метрике пространства-времени / гравитационном поле, если быть точным).
Таким образом, как было сказано ранее, теоретически человек мог бы почувствовать и услышать проход гравитационной волны без использования каких-либо устройств. Однако для этого необходимо находиться в непосредственной близости от источника волны. В реальности, конечно, если бы мы оказались на таком близком расстоянии от, скажем, столкновения нейтронных звезд, мы бы погибли в момент вспышки килоновой и не успели бы услышать что-либо.
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!