Роль Бэриша, также преподавателя Калтеха, заключается в том, что он объединил множество проектов в единый LIGO и взял на себя управленческие функции. В сравнении с другими сооснователями LIGO Торн является не только одним из главных мировых экспертов по общей теории относительности (и, в частности, по теории гравитации), но и одним из самых известных в мире популяризаторов науки. Он стал одним из вдохновителей создания фильма «Интерстеллар», в ходе съемок которого также выступил как научный консультант и исполнительный продюсер картины. Таким образом, Торн — первый голливудский продюсер, получивший Нобелевскую премию.
2. Российское участие
Будучи преимущественно американским проектом, LIGO объединяет несколько десятков научных групп, в которых работают около 1 тыс. ученых со всего мира. В проекте участвуют и две российские группы — одна под руководством московского профессора Валерия Митрофанова, другую возглавляет нижегородский ученый Александр Сергеев.
Сергеев, который с 27 сентября возглавляет Российскую академию наук, РБК, что основу открытия еще в 1962 году заложил советский ученый Владислав Пустовойт, предложивший схему использования лазера для фиксирования гравитационных волн. Тем не менее открытие 2015 года является, по словам Сергеева, «триумфом человеческой мысли и триумфом оборудования».
Профессор МГУ Митрофанов, другой участник LIGO, что именно три нобелевских лауреата внесли наибольший вклад в создание проекта. «Зарегистрировать такой слабый сигнал — мечта у физиков. Благодаря усилиям всего коллектива LIGO и лауреатов удалось в конце концов это сделать», — заявил он в разговоре с РБК.
Райнер Вайс и Кип Торн (слева направо)
3. Суть открытия
Задача LIGO — подтвердить на практике существование гравитационных волн, о которых Альберт Эйнштейн рассказал в своей общей теории относительности в 1916 году. Гравитационные волны — это колебания пространства-времени (физики также говорят «рябь на ткани пространства-времени»), производимые движением во Вселенной массивных тел с переменным ускорением. Каждая из двух обсерваторий LIGO оборудована детектором гравитационных волн, помещенным в вакуум и способным фиксировать колебания размером в тысячи раз меньше размера атомного ядра, говорится в сообщении Нобелевского комитета. Расстояние 3002 км между объектами световая волна преодолевает по прямой за 10 мс. Поскольку предполагается, что гравитационная волна также распространяется со скоростью света, изменение значения времени прохождения волны через одну обсерваторию и другую призвано помочь найти направление движения, а значит, и источник волны.
LIGO зафиксировала гравитационные волны утром 14 сентября 2015 года. Несколько месяцев эксперты LIGO совместно с коллегами из франко-итальянского центра Virgo анализировали полученную информацию. В феврале 2016 года ученые представили результаты исследования: событие 14 сентября действительно было первым прямым наблюдением гравитационных волн. Приборы LIGO, гласило заявление, зафиксировали волну от слияния двух черных дыр на расстоянии 1,3 млрд световых лет от Земли.
4. Новый инструмент проникновения во Вселенную
Обнаружение гравитационных волн в сообщении Нобелевского комитета названо «революцией в астрофизике», которая предоставляет принципиально новый способ изучения космоса. «Целое сокровище открытий ждет того, кто сумеет поймать эти волны и прочитать сокрытое в них сообщение», — говорится в пресс-релизе.
За прошедшие два года физики LIGO и Virgo еще три раза зафиксировали движение гравитационных волн. Последнее наблюдение состоялось 14 августа 2017 года, официально было объявлено об этом на прошлой неделе. Пресс-секретарь LIGO Дэвид Шумейкер отметил, что новый раунд совместного наблюдения экспертов LIGO и Virgo намечен на осень 2018 года и на нем подобные открытия «ожидаются раз в неделю или чаще».
Как отметила профессор Шейла Роуэн из Университета Глазго, совместная работа LIGO и Virgo позволила «расширить объем данных, которые мы получим в будущем и которые помогут нам лучше понять Вселенную».
Участник LIGO профессор Митрофанов рассказал РБК, что обнаружение гравитационных волн открывает новую область науки. «Раньше мы смотрели на то, что происходит в далеком космосе, в основном в электромагнитном диапазоне. А сейчас добавился такой канал информации, как гравитационные волны, и у него гораздо больше возможностей. Они идут от первых моментов после Большого взрыва, когда образовалась наша Вселенная», — сказал он.
О потенциальных возможностях человечества после открытия гравитационных волн говорил и сам Торн в своей книге «Интерстеллар: наука за кадром». Она была опубликована в 2015 году, вскоре после выхода блокбастера «Интерстеллар» и незадолго до открытия LIGO.
Исполнительный директор LIGO Давид Рейце (Фото: Gary Cameron / Reuters)
5. Наука и кино
В сферу научных интересов Торна входит поиск возможного практического применения этих знаний. Например, речь идет о перемещении во времени и пространстве. С 1980-х годов Торн изучает вероятность существования так называемых червоточин, или «кротовых нор», — своеобразных «туннелей» в пространстве, которые позволяют мгновенно перемещаться из одной его точки в другую. О вероятном существовании таких «туннелей» писал еще Эйнштейн, объясняя этим ряд положений своей теории относительности. Торн, развивающий эту теорию, является одним из авторов гипотезы «проходимых кротовых нор». Торн уверяет, что на текущем этапе технологического развития межзвездные полеты невозможны. «С технологиями XXI века мы неспособны достичь других звездных систем быстрее, чем за тысячи лет пути. Наша единственная призрачная надежда на межзвездный перелет — это червоточина либо иная предельная форма искривления пространства-времени», — пишет он в последней книге. Торн надеется, что прорыв в изучении гравитационных волн поможет приблизиться к решению этого вопроса.
Имеющиеся у него теоретические и практические наработки Торн визуализировал в фильме «Интерстеллар», который вышел на экраны осенью 2014 года. «Мне выпал счастливый случай участвовать в его создании с самого начала, помогая [режиссеру Кристоферу] Нолану и его коллегам вплести в ткань повествования компоненты истинной науки», — писал Торн.
По сути, Торн выступил как создатель идеи самого фильма, а в ходе работы над картиной попробовал смоделировать имеющиеся гравитационные теории. Начиная в 2005 году работу над фильмом, Торн поставил режиссеру Стивену Спилбергу, который изначально собирался взяться за картину, два условия. События фильма не должны противоречить законам физики, а используемые в сценарии физические теории должны быть научно подкреплены, то есть приняты хотя бы частью научного сообщества.
6. Друзья-соперники
Для Торна награждение Нобелевской премией стало по меньшей мере девятой научной наградой за полтора года с момента публикации сообщения об открытии LIGO. Тем не менее изучением гравитации он занимается последние полвека.
Почти с самого начала своей исследовательской деятельности Торн дружит с другим известным популяризатором науки и исследователем Вселенной Стивеном Хокингом. Взгляды двух ученых на космические явления иногда совпадали, иногда расходились. Друзья-соперники регулярно заключают публичные пари по научным вопросам. Последний такой спор, начавшийся в 1991 году (для знатоков — Торн допускал существование голых сингулярностей, Хокинг — нет) закончился в 1997 году победой Кипа Торна. Он получил от оппонента £100 и некий предмет одежды с надписью, в которой Стивен признавал поражение (других деталей в своем рассказе об этой истории Кип Торн не приводит).
Теперь соперничество двух светил мировой науки становится еще драматичнее: у Стивена Хокинга Нобелевской премии пока нет. Впрочем, вслед за успехом «Интерстеллара», получившего «Оскар» за лучшие визуальные эффекты (к которым Торн имел прямое отношение), Торн заявил, что готовит новый научно-фантастический фильм — и на этот раз совместно с Хокингом. Об этом он рассказал в ноябре 2016 года в лекции на физфаке МГУ.
Лауреаты Нобелевской премии по физике-2017
Райнер Вайс родился в 1932 году в Берлине. После прихода нацистов к власти в Германии родители Вайса переехали вначале в Чехословакию, затем в США. В 1955 году получил диплом бакалавра в MIT, затем окончил докторантуру в Принстонском университете, с 1964 года преподает в MIT. Является автором десятков научных работ по астрофизике, гравитации и использованию лазеров.
Кип Торн родился в 1940 году в штате Юта в мормонской семье. Сейчас, правда, ученый называет себя атеистом. В 1962 году окончил бакалавриат в Калтехе, затем защитил диссертацию по геометродинамике (сведение физических объектов к геометрическим) в Принстонском университете. С 1967 года преподает теоретическую физику в Калтехе. Автор нескольких научных теорий и работ по астрофизике.
Барри Бариш родился в Небраске в 1936 году. Вскоре после его рождения семья переехала в Калифорнию, где Бариш поступил в Университет Беркли, а с 1963 года работал в Калтехе. В сферу его научных интересов входит экспериментальная физика высокой энергии. С 1980-х годов он интересуется созданием оборудования по улавливанию магнитных и прочих волн, а в 1994 году выступил вдохновителем создания объединенного проекта LIGO.
Нобелевскую премию по физике в 2017 году получат Райнер Вайс, Барри К. Барыш и Кип С. Торн. Во вторник, 3 октября, Нобелевский комитет институте назвал лауреатов.
Нобелевскими лауреатами по физике в 2017 году стали Райнер Вайс, Барри К. Барыш и Кип С. Торн за обнаружение гравитационных волн детектором LIGO.
LIGO (лазерная интерферометрна гравитационно-волновая обсерватория) является совместным проектом более 1000 исследователей из более чем 20-ти стран.
14 сентября 2015 впервые были обнаружены гравитационные волны Вселенной, о которых говорил Альберт Эйнштейн 100 лет назад. Волны появились в результате столкновения двух черных дыр. Потребовалось 1,3 миллиарда лет, чтобы волны поступили в детектора LIGO в США.
Об экспериментальном подтверждении теории Альберта Эйнштейна о гравитационных волнах объявили в феврале 2016 года. 100 лет назад Ейнтштейн в своей теории относительности описал, что гравитационные волны двигаются со скоростью света, заполняя Вселенную, однако он не смог предположить, что их можно будет измерить. Американские физики с помощью лазера впервые измерили длину четырехкилометровых тоннелей, которые уменьшались и увеличивались под влиянием гравитационных волн.
В чем революция?
В пресс-релизе Нобелевского комитета отмечается, что до сих пор все виды электромагнитного излучения были использованы для исследования Вселенной. Однако "гравитационные волны являются прямым свидетельством существования перебоев в плоскости пространство-время". "Это что-то совершенно новое и отличное, оно открывает невидимые миры. "Многие открытия ждут тех, кто достигнет успехов в исследовании гравитационных волн и интерпретирует их послание", – говорится в заключении Нобелевского комитета.
Дэвид Таулесс, Дункан Халдана и Майкл Костерлитц "за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи". Ученые изучали "странные" состояния материи.
Как известно, Нобелевская неделя стартовала в Стокгольме 2 октября. В понедельник комитет назвал имена . Ими стали Джеффри Холл, Майкл Розбаш и Майкл Янг. Ученые получат награду за "открытие молекулярных механизмов, которые контролируют циркадные ритмы". Речь идет о циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи.
4 октября будут известно победителя в области химии. Лауреата по литературе объявят 5 октября. Лауреат премии мира станет известен уже 6 октября. 9 октября Нобелевский комитет присудит премию Шведского национального банка по экономическим наукам памяти Альфреда Нобеля.
Нобелевская премия по физике за 2017 год была вручена создателям международной коллаборации LIGO, благодаря которым были обнаружены первые гравитационные волны - физикам Райнеру Вайссу, Барри Баришу и Кипу Торну. Половина от суммы награды досталась Вайссу, Бариш и Торн получили по четверти.
«Безусловно, очень заслуженная Нобелевская премия. По сравнению с премиями последних лет - одна из самых заслуженных премий, потому что это фундаментальное открытие, которого ждали 100 лет после того как Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн. Получившие премию ученые внесли определяющий вклад в построение и создание гравитационной антенны в свое время, — прокомментировал «Газете.Ru» вручение премии российский физик, профессор Михаил Городецкий. —
В проекте LIGO участвует очень много стран, много коллективов из разных институтов, и Россия в том числе. В России две научные группы: одна в МГУ, другая в Нижегородском институте прикладной физики. То есть, и российские ученые внесли свой вклад в это открытие. Это действительно работа века».
Гравитационные волны — изменения гравитационного поля, распространяющиеся подобно волнам. Их существование предполагали многие ученые, в том числе — Альберт Эйнштейн. Впервые об обнаружении таких волн сообщил в 1969 году американский физик Джозеф Вебер, основатель гравитационно-волновой астрономии. По его словам, ему удалось поймать их при помощи резонансного детектора — механической гравитационной антенны.
Хотя ни один из дальнейших опытов не подтвердил сообщение Вебера, оно вызвало бурный рост работ в этом направлении во многих странах.
В числе экспериментаторов оказался и .
Гравитационные волны были обнаружены 14 сентября 2015 года на установках LIGO — лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории. Сигнал исходил от слияния двух черных дыр массами 36 и 29 солнечных масс на расстоянии около 1,3 млрд световых лет от Земли. За доли секунды примерно три солнечные массы превратились в гравитационные волны, максимальная мощность излучения которых была примерно в 50 раз больше, чем от всей видимой Вселенной.
Об открытии ученые сообщили 11 февраля 2016 года, оно было сделано во время инженерного цикла работы оборудования (калибровочных работ). Это значит, что обнаружение гравитационных волн произошло до начала научного запуска.
А в июне 2016 года стало и о втором случае регистрации гравитационных волн, они были обнаружены сразу двумя детекторами LIGO 26 декабря 2015 года.
В отличие от сигнала, зарегистрированного при первом детектировании гравитационных волн, который был ясно виден на фоне шума, второй сигнал оказался слабее и не просматривался явно. Проанализировав характер мельчайших колебаний пробных масс детекторов, ученые сделали вывод,
что обнаруженные гравитационные волны опять были порождены двумя черными дырами, на этот раз более легкими — массами в 14 и 8 масс Солнца.
Если первое обнаружение гравитационных волн подтвердило предсказание общей теории относительности , сделанное в 1915 году, то регистрация двух сигналов в течение четырех месяцев первого цикла наблюдений детекторов Advanced LIGO позволит предсказывать, насколько часто будут обнаруживаться сигналы гравитационных волн в будущем.
Проект LIGO был основан в 1992 году, а наблюдения обсерватория начала в 2002-м.
«Кип Торн из Калтеха и Райнер Вайсс из Массачусетского Технологического института организовали консорциум двух крупнейших вузов в США, получили финансирование Национального научного фонда США. Через какое-то время, когда стало понятно, что даже США не сможет потянуть такой проект, произошло объединение международных усилий», - пояснил Городецкий.
Сегодня в коллаборацию входит более тысячи ученых из университетов 15 стран. Россия представлена двумя научными коллективами: группой физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и группой Института прикладной физики в Нижний Новгороде.
Основателем московской группы LIGO был российский физик Владимир Брагинский, в марте 2016 года.
С самого начала основные усилия были направлены на повышение чувствительности гравитационно-волновых детекторов, определение фундаментальных квантовых и термодинамических ограничений чувствительности, на разработку новых методов измерений. Теоретические и экспериментальные исследования российских ученых нашли воплощение при создании детекторов, позволивших непосредственно наблюдать гравитационные волны от слияния двух черных дыр.
В настоящее время коллектив научной группы Московского университета активно участвует в разработке гравитационно-волновых детекторов следующего поколения, которые придут на смену нынешним детекторам и обеспечат значительное увеличение их чувствительности, что позволит практически ежедневно обнаруживать гравитационно-волновые сигналы.
Вайсс, Торн и Бариш считались одними из главных претендентов на Нобелевскую премию еще в прошлом году, но слишком поздно заявили об открытии - принимает заявки только до 31 января.
Наиболее вероятными претендентами на Нобелевскую премию по физике назывались Митчелл Фейгенбаум за открытия в области нелинейных и хаотических систем, российский астрофизик за глубокий вклад в понимание Вселенной и Фаэдон Аворис, Пол Макюэн и Корнелис Деккер, которые сделали значительный вклад в исследования углеродных нанотрубок, графена, графеновых нанолент и их использования в электронике.
В 2016 году лауреатами Нобелевской премии ученые Джеймс Таулес из Университета Вашингтона, Фредерик Халдейн из Принстона и из Университета Брауна за развитие науки о топологических фазовых переходах.
Премии удостоились американские ученые Райнер Вайсс, Кип Торн и Барри Бариш
Американский ученый Райнер Вайсс
Москва. 3 октября. сайт - Нобелевскую премию по физике в 2017 году получили американские ученые: Райнер Вайсс, профессор физики Массачусетского технологического института, а также Кип Торн и Барри Бариш, профессора физики Калифорнийского технологического института, с формулировкой "за решающий вклад в детектор LIGO и за наблюдение гравитационных волн".
Вайсс (85 лет), Торн (77 лет) и Бариш (81 год) считались самыми главными претендентами на Нобелевскую премию по физике с момента объявления об обнаружении гравитационных волн в 2016 году коллаборациями LIGO и VIRGO.
The Nobel Prize (@NobelPrize) 3 октября 2017 г.
LIGO представляет собой две гравитационные обсерватории, расположенные в 3 тыс. км друг от друга - один неподалеку от Ливингстона (штат Луизиана), другой - возле Хэнфорда (Вашингтон).
Лазерные интерферометры собраны по Г-схеме, состоят из двух перпендикулярно расположенных оптических плечей. Их длина составляет четыре километра. Как поясняет N+1, луч лазера расщепляют на две составляющие, которые проходят по трубам, отражаются от их концов и объединяются вновь. В случае если длина плеча изменилась, изменяется характер интерференции между лучами, что фиксируется детекторами. Большое расстояние между обсерваториями позволяет увидеть разность во времени прибытия гравитационных волн - из предположения о том, что последние распространяются со скоростью света, разница времени прибытия достигает 10 миллисекунд.
Премия по физике - 2016
В прошлом году Нобелевскую премию по физике получили Дэвид Таулес, Дункан Холдейн и Майкл Костерлитц "за теоретические открытия в и топологических фазах материи". Топология - область математики, изучающая свойства геометрических объектов, которые сохраняются при непрерывных преобразованиях. Теоретическое обоснование в топологических переходах сможет в будущем помочь в создании квантового компьютера и имеет отношение к квантовым физическим явлениям.
Премия по медицине - 2017
Ранее в понедельник, 2 октября, назвали победителей Нобелевской премии по . Лауреатами стали ученые из США Джеффри Холл, Майкл Розбаш и Майкл Янг. Они удостоились награды за изучение молекулярных механизмов, регулирующих циркадные ритмы организма. Это суточные колебания различных параметров организма, характерные практически для всех живых существ.
Исследователи независимо друг от друга открыли на плодовой мушке Drosophila melanogaster ген и белок period, концентрация которого колеблется с периодичностью 24 часа и определяет работу "биологических часов" животного.
Лауреаты Нобелевской премии в 2017 году 9 млн шведских крон (около $1,12 млн). Нобелевский фонд впервые с 2001 года решил увеличить размеры премий лауреатам на 12,5%. Ранее победители получали 8 млн шведских крон (около $931 тыс.).
С учетом инфляции сумма в 9 млн крон немного превышает первую премию, выплаченную в 1901 году (109%). Общая сумма инвестированного капитала Нобелевского фонда на конец декабря 2016 года составляла 1,73 млрд крон.
Официальное вручение премий и медалей состоится в декабре 2017 года.
