Выпускники НГУ, профессор Университета Флориды Сергей Клименко и старший научный сотрудник Национального института ядерной физики Италии Юрий Миненков, входящие в коллаборацию LIGO-VIRGO, которая впервые зарегистрировала гравитационные волны космического происхождения, рассказали 16 февраля в ходе пресс-конференции в ТАСС (телемост Гейнсвилл — Новосибирск — Рим) об открытии, его роли для науки и следующих шагах на пути изучения Вселенной. В конференции также приняли участие профессора НГУ, заведующий кафедрой высшей математики физического факультета Виктор Александров и замдиректора ИЯФ СО РАН по научной работе Юрий Тихонов.
Сергей Клименко — выпускник физического факультета НГУ’81. Работал в Институте ядерной физики СО РАН, затем в американской Национальной лаборатории имени Ферми (Fermilab). В составе коллаборации LIGO работает с 1997 года. Разработал алгоритм для анализа сигналов LIGO. На данный момент работает в Университете Флориды (Гейнсвилл, штат Флорида, США) в Институте физики высоких энергий и астрофизики (Institute for High Energy Physics and Astrophysics).
Об открытии гравитационных волн коллаборацией LIGO-VIRGO
— На самом деле, было сделано два открытия. Во-первых, подтверждено предсказание Эйнштейна о гравитационных волнах, сделанное 100 лет назад. Удалось экспериментально задетектировать гравитационную волну, которая пришла на Землю. Во-вторых, ученые доказали существование таких источников энергии, как двойные системы черных дыр. Мы теперь умеем регистрировать сигналы, которые раньше невозможно было обнаружить никаким другим способом. Все это дает совершенно новые знания о Вселенной — как она образовалась, как происходила ее эволюция. И открывает совершенно новый вид астрономии — изучение космоса с помощью гравитационных волн. Человечество обрело дополнительное чувство — возможность слушать Вселенную.
О вкладе в обнаружение гравитационных волн и дальнейшей работе над проектом
— В Университете Флориды есть группа, созданная российским физиком Генахом Мицельмахером в 1997 году. В этой группе пять профессоров, которые с самого основания LIGO работают над этим проектом. Группа внесла существенный вклад как в развитие детекторов, так и в развитие алгоритмов обработки данных. Мы готовимся к новому заходу, который случится в августе 2016 года. Планируется, что чувствительность LIGO вырастет в три раза, сейчас детекторы LIGO работают при чувствительности порядка 30% от проектной мощности. В марте должна будет закончиться модификация детекторов VIRGO, надеемся, что они будут участвовать в следующем эксперименте. При этом мы ожидаем, что будем детектировать несколько сотен событий разного типа в год. Следующие три–пять лет будут напряженными. Может быть, мы найдем другие источники гравитационных волн. Наверняка должны быть обнаружены волны, источником которых являются двойные нейтронные звезды. Конечно, будет происходить взаимодействие с другими инструментами. Например, готовится крупный проект LSSC (Lincoln Space Surveillance Complex) — телескоп, который позволит видеть практически все небо. Ключевую роль в этом проекте, кстати, играет наш соотечественник, выпускник НГУ Андрей Номероцкий. Планов много.
О фундаментальных вопросах
Люди были давно уверены, что гравитационные волны существуют. В 70-х годах прошлого века проводились эксперименты, которые показали, что двойная система нейтронных звезд излучает энергию за счет гравитационных волн. Это было непрямое наблюдение: это как судить о существовании слона, ни разу его не видя. Тут мы все увидели «вживую». Очень важно, что общая теория относительности описывает гравитационные волны (искривление пространства и времени около этого объекта очень сильное). Мы никогда не наблюдали динамику объектов в поле такой силы. Теперь мы понимаем, что уравнения Эйнштейна также верны в условиях сильного поля. Это большое достижение.
О фильме «Интерстеллар» и путешествиях между мирами
— Одно из условий создания фильма «Интерстеллар» — все, что там представлено, должно описываться наукой. Согласно науке это возможно, фильм основан на научных фактах. Но в реальности путешествия между мирами с помощью гравитационных волн — фантастика. Волны трудно задетектировать, а как путешествовать с их помощью — этого точно не знает никто.
Об интересе к физике, физическом образовании НГУ и «географии» науки
— Для меня всегда было интересно, какие явления нас окружают. Сложные события зачастую описываются довольно простыми уравнениями. И когда происходит понимание, почему все работает именно так, тогда интерес становится еще сильнее. Думаю, все больше людей в мире будут заниматься астрономией и астрофизикой. Я не могу дать совет идти на физический факультет НГУ или нет. Но НГУ — один из лучших вузов в России, и он имеет хорошую репутацию в мире. Конечно, методика обучения в НГУ эффективна и признана за рубежом. Выпускники университета довольно легко устраиваются на работу за рубежом. И еще важный момент — студенты должны находиться там, где делается наука.
НГУ уникален, он располагается в Академгородке, где очень много институтов, и студенты имеют возможность пообщаться с реальными учеными
Российская наука очень сильна, но ощущается некая изолированность. Видимо, это объясняется финансовыми проблемами. Если они решатся, то не будет никакой разницы между НГУ и, например, Беркли в США.
Я всегда останусь русским ученым. Я учился в физматшколе, начиная с 8 класса, учился в НГУ, долго работал в ИЯФ, Юрий Тихонов — мой научный руководитель. Это, как говорится, от рождения, никуда это не денется. Где заниматься наукой — другое дело. Ученые любят собираться в стаи и заниматься наукой в гуще событий. Так они устроены. Там, где больше событий, там и приходится работать. Конечно, интересные эксперименты проводятся и в институтах Академгородка, и ученые там — мирового уровня. Вообще, наукой можно заниматься везде, в том числе и в Сибири.
Юрий Миненков — выпускник физического факультета НГУ’80. Старший научный сотрудник Национального института ядерной физики Италии (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare). Участник проекта VIRGO (итало-французская коллаборация по поиску гравитационных волн, в которую также входят Нидерланды, Польша, Венгрия, в которую входят порядка 300 ученых) с 2006 года.
— Я начал исследовать гравитационные волны с 1993 года в Риме. Детекторы гравитационных волн, основанные на интерферометрах, только начинали строиться. В США с 1988, в Италии — с 1992 года. Существовали другие детекторы, работающие на основе резонансных свойств металлических цилиндров при низких температурах. Я работал на таком детекторе. Один из них находился до 2010 года в CERN, другой все еще действует во Фраскати.
С 2006 года я работаю в проекте VIRGO, мы занимались системой, которая нивелирует негативные эффекты нагревания зеркал при прохождении через них лазерного луча (thermal compensation system). С 2007 года была образована коллаборация LIGO-VIRGO, не надо забывать, что результаты, полученные на интерферометрах LIGO — это международные результаты. В марте должен заработать в полную силу детектор VIRGO. Совместное детектирование с LIGO осуществлялось с 2007 по 2011 год, после чего было принято решение о модификации детекторов. Когда осенью 2015 года был получен сигнал, началась «эра» анализа результатов.
Конечно, главное преимущество обнаружения гравитационных волн — возможность наблюдать состояние Вселенной практически сразу после сингулярности. Ни один канал не может «подойти» так близко
Об участии российских ученых в изучении гравитационных волн
Российские ученые принимают заметное участие в исследовании гравитационных волн. Следующий шаг после детектирования и анализа событий — разработка телескопов третьего поколения, которые будут располагаться под землей и работать при низких температурах. При поиске территории для установки телескопов рассматриваются участки и в России, потому что это должны быть твердые малосейсмичные области, которых не так много на Земле. Помимо этого, Россия могла бы участвовать в экспериментах и с передовыми лазерными технологиями, ведь проблема стабильности лазера при высоких энергиях достаточно серьезная. Вообще, коллаборация LIGO-VIRGO сотрудничает с несколькими десятками групп ученых по всему миру в области использования рентгена, электромагнитного излучения, оптики, радиотелескопов, нейтринной астрономии.
Смотреть видеоконференцию полностью
.jpg "Ученый НГУ наблюдал полное солнечное затмение в штате Индиана")