Можно ли поймать гравитационную волну?

11 февраля 2016 года участники проекта LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) официально объявили научному сообществу об экспериментальном обнаружении гравитационных волн. [1] Но, не смотря на то, что основное научное сообщество признало открытие, ряд специалистов в этом сомневается.

Первое сомнение связано с методикой эксперимента. Детекторы в виде сапфировых зеркал имеют кинематическую связь с Землёй, с которой любая гравитационная волна взаимодействует точно также как и с детектором. Таким образом, взаимодействие Земли и детектора происходит одновременно, и при наличии кинематической связи мы в принципе не можем увидеть некую изолированную от Земли реакцию гравитационного детектора. То, что удалось зафиксировать, это может быть всё что угодно, например движение поезда на противоположной стороне планеты, но только не гравитационная волна. Так как выделить гравитационное взаимодействие величиною 5*10^(-24) в гравитационной реакции Земли, это уже где-то за гранью фантастики. Это при том, что мы должны увидеть не сам гравитационный отклик (его просто невозможно увидеть приборами кинематически связанными с Землёй), а его рассинхронизацию, между Землёй и детектором, что очевидно имеет ещё более меньшую величину. Так что, как бы не велико было желание увидеть гравитационную волну, при использованной методике это физически не возможно.

Второе сомнение связано с теоретической предпосылкой самого поиска. Исследователи исходили из реальности изменения кривизны пространства-времени в соответствии с ОТО. Но ОТО, это всего лишь господствующая гипотеза, которая направляет исследователей по ложному пути. Один, из которых, заключается в представлении о тождественности гравитационного и электромагнитного излучения. Как результат не правильно определён источник гравитационных волн. Исходя из существующих взглядов, гравитационные волны могут существовать в условиях вращения той или иной массы. Предполагается, что если раскрутить шар со световой скоростью, то от него во все стороны начнут распространяться гравитационные волны. Если что либо подобное было на самом деле, то мы бы это увидели на орбитальных характеристиках Венеры и Земли, частота вращения которых равна 1 : 243, так как гравитационные волны за миллиарды лет себя должны были проявить. Но ни каких аномалий в их орбитальном поведении в настоящий момент не обнаружено. Поэтому версия о том, что гравитационные волны возникают во время слияния нейтронных звёзд или черных дыр это не более чем красивая сказка, так как массы слившихся объектов до слияния и после остаются неизменными и воспринимаются детектором как неподвижный объект, который не может испускать каких либо гравитационных волн.

Методологическая ошибка исследователей гравитационных волн заключается в том, что они проецируют известные свойства электромагнитного излучения на совершенно иное явление. Гравитационное поле действительно есть, но вот волн в том понимании, которое мы вкладываем в волновой процесс электромагнитного излучения не существует. Единственно, что мы можем экспериментально наблюдать это изменений гравитационного взаимодействия от движущегося массивного объекта, т.е. не волну, а его динамическую неравномерность.

Причём вероятность такого события определяется массой объекта, его скоростью движения и самое главное на каком расстоянии происходит взаимодействие.

Для того чтобы такое событие можно было наблюдать необходимо использовать детектор массы расположенный в точке равновесия Луны и Земли (точка Лагранжа L1). Первый отражатель размещается на Луне, второй - на Земле. В случае, когда детектор попадет в изменяющееся гравитационное поле и реакция будет соизмерима с чувствительностью использованных приборов, мы можем ожидать результаты наблюдения изменения гравитационного поля неизвестного объекта.

Изменение гравитационного взаимодействия в этом случае будет соответствовать изменению массы неизвестного объекта вычисленного из выражения:

dM = (uR)^(2) / gl

u – скорость движения Солнечной системы в пространстве относительно неподвижных звёзд (600 км/с);
R – расстояние от Солнечной системы до неизвестного объекта в пределах действия классического закона всемирного тяготения (10^(15) км);
g – гравитационная постоянная (6,67*10^(-11) в гр. ед.)
l – амплитуда колебания детектора (10^(-5) м)

dM = [(600*10^(15))^(2)] / [6,67*10^(-11)*10^(-5)] = 5,4*10^(50) кг.

Если предположить, что это изменение не превышает 5% от общей массы неизвестного источника, то его полная масса должна быть около 10^(52) кг, то есть около 1,5 млрд. масс нашей галактики. Поскольку такая махина вряд ли сможет двигаться очень быстро, да ещё в непосредственной близости от нашей галактики, то наблюдаемые изменения будут происходить очень медленно, что ставит под сомнение саму целесообразность такого исследования.

Если удаляться от нашей галактики, гравитационное взаимодействие будет тем сильнее, чем дальше друг от друга отстоят взаимодействующие объекты. Но поскольку в настоящее время, нет никаких данных о величине гравитационной постоянной для этих расстояний, то сегодня не представляется возможным провести оценку массы неизвестного объекта, изменение гравитационного поля которого можно было измерить на орбите Земли.





[1] Само открытие состоялось 14 сентября 2015 года. 3 октября 2017 г. Райнер Вайсс, Барри Бариш и Кип Торн получили Нобелевскую премию по физике.



ДОПОЛНЕНИЕ.

Тем не менее, представляется целесообразным продолжение гравитационного детектирования открытого космоса, но не с целью поиска гравитационных волн (это тупиковое направление), а с целью обнаружения гравитационных вспышек, по аналогии со вспышками сверхновых.
Гравитационные вспышки это гипотетическое мгновенной появление крупного объекта по массе с плотностями от 10^(33) до 10^(67) кг/куб.м в наблюдаемой пространственной области или его исчезновение. Поскольку масса не может ни откуда появится, так же как и в ни куда исчезнуть, то можно рассматривать следующие варианты.
1. Телепортация объекта из одной пространственной области в другую. Если в одном месте мы будем наблюдать исчезновение массы, то в другом её спонтанное появление. При этом вероятней всего объект не будет визуально наблюдаться, так как он будет относится к классу "ловушек для света" или как их сегодня принято называть "чёрные дыры".
2. Формирование (рождение) нового материального объекта из феменологических свойств пространства. Этот вывод вытекает из космологической концепции стационарного бесконечного пространства.