Что нового в современной фундаментальной физике?

Тут вроде бы есть и еще физики. Если откроют специальную ветку, могу в ней и поучаствовать. Здесь же это - явный оффтопик. Пока кратенько.

Я работал в довольно разных областях физики, объединенных темой прецизионных измерений. Был и экспериментатором и теоретиком. Основные направления - гравитационные волны, квантовая теория измерений, системы с малой диссипацией, фундаментальные флуктуации, оптические микрорезонаторы с гигантской добротностью.

Работал довольно долгое время в рамках международного проекта LIGO - лазерная гравитационно-волновая обсерватория.
http://www.ligo.caltech.edu/
http://en.wikipedia.org/wiki/LIGO
Есть вероятность процентов в 50, что в этом году гравитационные волны от космических катастроф типа слияния нейтронных звезд будут непосредственно обнаружены. Сейчас идет длительный эксперимент (scientific run). Косвенно грав. волны уже наблюдались и за это Тейлор и Халсе получили Нобелевскую премию. С каждым годом вероятность успеха повышается, так как чувствительность антенны растет.

Кому интересно, может посмотреть научно-популярный фильм
http://www.ligo.caltech.edu/einstein.ram
В нем все хорошо объяснено.

О сущности гравитации я могу посоветовать/анонсировать книгу, которая скоро выйдет (пока подзависла). Это как раз популярное изложение про гравитацию и гравитационные волны от крупнейшего специалиста в этой области Кипа Торна. Я переводил и редактировал эту книгу. Название.
Кип Торн. Дерзкое наследие Эйнштейна.

Попсовые секретные новости. Сейчас Кип Торн помогает Стивену Спилбергу в работе над сценарием нового фильма, где будет много трюков, связанных с гравитацией - машины времени, кротовые норы, черные дыры и т.д.

Прошу прощения за оффтопик.

Хочу открыть новую тему, т.к. нескончаемый "исторический" спор "остроконечников с тупоконечниками" мне лично и, как выяснилось, не только мне, уже порядком поднадоел. Хочется как-то переключится. К тому же, как я понял, на форуме есть немало действующих и бывших физиков. Единственная просьба излагать по возможности с научно-популярных позиций, т.е. с минимумом уравнений

Итак, у меня первый вопрос: какое отношение у действующих физиков к такой неординарной личности, как Стивен Хокинг? Я прочитал несколько лет назад его знаменитую книжку "Краткая история времени" (опять история ), где он, на мой взгляд, очень доходчиво объяснял довольно нетривиальные вещи. С момента написания этой книги прошло уже добрых 20 лет...
Каково современное состояние основных вопросов, рассмотренных тогда Хокингом в своей книге: Большой взрыв, черные дыры, теория суперструн, стрела времени и т.д.?

Прошу прощения, не очень удачно перенес пост gorm-а в подходящую тему.

Я лично со Стивеном Хокингом не знаком в отличие от Кипа Торна (он соавтор вместе с Уиллером и Мизнером классической книги "Гравитация").
Торн спорил с Хокингом на подписку Пентхаус об обнаружении черных дыр и выиграл. Текст пари я видел. Как можно к Хокингу еще относиться - исключительно талантливый, несмотря на свой недуг ученый.

Современное состояние - сейчас, когда существует и развивается инструмент для обнаружения гравитационных волн, основные усилия теоретиков брошены на аналитический поиск и компьютерный расчет сценариев космических катастроф, которые можно было бы обнаружить. Идет поиск черных дыр классическими методами с помощью радиотелескопов. Теория суперструн пока так и остается недоказанной теорией - в ней пока еще слишком много свободных параметров. За эти двадцать лет некоторая шумиха была связана с "машиной времени" Торна на основе "червоточин" ("кротовых нор") в пространстве-времени.

А есть ли какое-нибудь популярное изложение, типа "черные дыры для чайников"?

Есть у того же Хокинга. Полное название книги "Краткая история времени: От большого взрыва до черных дыр" СПб.: Амфора, 2000.

Книга выложена и в сети, рекомендую: http://www.x-libri.ru/elib/hwkng000/index.htm

Не совсем так. Косвенные, не значит неточные. Тейлору и Халсе нобелевскую премию дали не зря. Есть две нейтронные звезды, которые одновременно пульсары и они обращаются друг относительно друга. За ними достаточно долго следили и заметили, что период обращения их вокруг общего центра масс постоянно сокращается. Посчитали по Эйнштейну как будет сокращаться этот период, если допустить, что они теряют энергию за счет излучения гравитационных волн и все совпало с точностью до десятых долей процентов!

Есть очень существенная разница. Уже тогда было хорошо известно, какой силы эти гравитационные волны. И было посчитано, что примерно раз в год происходят катастрофы, вызывающие всплеск с вариацией метрики 10^{-22}. Из антенн тогда был только 40-метровый прототип, с чувствительностью 10^{-19}, то есть на три порядка хуже, чем надо. Это был именно прототип, на котором обкатывались все технологии. Было еще много твердотельных антенн, но у них еще меньшая чувствительность. Можно было только надеяться на то, что нам жутко повезет и найдется что-то этакое. Ну типа сверхновая в нашей Галактике взорвется не слишком далеко. На проектную чувствительность 10^{-22} американская антенна (точнее две с половиной антенны) вышла только в прошлом году и есть еще одна в Европе на подходе под Пизой (Virgo) и на порядок более слабые, но умные в Германии и Японии. Поэтому сейчас вероятность обнаружения примерно 50%. После этого будет сделан апгрейд антенны, который увеличит чувствительность еще на порядок и тогда уже должны увидеть наверняка, и не просто увидеть - такая задача не интересна, а прописать форму, идентифицировать тип источника, сравнением с расчетными шаблонами, определить направление, сравнением задержек от нескольких антенн и поискать радиотелескопом на небе.

gorm, о каких катастрофах идет речь ? В одном из предыдущих постов Вы упомянули слияние нейтронных звезд. А что, такие процессы реально уже наблюдались ? Не могу себя назвать здесь экспертом, но никогда об этом не слышал... Правильно ли я помню, однако, что для обнаружения гравволн от рабоче-крестьянских взрывов сверхновых нынешним антеннам (даже самым современным) не хватает пары порядков по чувствительности ? Буду признателен за свежие ссылки.

2Нестор Спасибо за ссылку, очень интересно.
Во времена Галилея ученые были скромнее А сейчас запросто обсуждается, был ли у Бога выбор, создавая вселенную.
Удивляет, что несмотря на такой замах, они мирятся с бесконечностями:

На этом фоне такие мелочи как 26-мерное пространство-время в струнной гипотезе воспринимаются вполне нормально

Под катастрофами имеются в виду именно слияние объектов типа черных дыр, нейтронных звезд в разных сочетаниях. Среди обычных звезд очень велик процесс двойных. Постепенно звезды сближаются. Когда звезды умирают, превращаясь в нейтронные или черные дыры, они продолжают обращаться и сближаться, теряя энергию из-за гравитационного излучения и, в конце концов, сливаются. Вот этот-то последний момент длительностью в несколько секунд и должен вызывать мощные всплески гравитационного излучения. О том, что такие пары есть нам известно хотя бы по двойным пульсарам (пульсар - это тоже нейтронная звезда с мощным магнитным полем), но известные нам пары сольются еще не слишком скоро.

Взрывы сверхновых было бы очень хорошо, но они должны происходить достаточно близко. В отличие от слияния то, что происходит от сверхновых очень сложно посчитать.

Кстати, и сами пульсары являются достаточно мощным источником периодического гравитационного излучения из-за своей ассиметрии (у пульсара ось вращения не совпадает с осью магнитного поля). Хотя сигнал от них слабее, но он долговременный периодический и его можно копить. Так по оценкам, возможно, за год удасться накопить и выделить гравитационный сигнал от пульсара Крабовидной туманности.

Свежие ссылки на коллективные публикации LIGO можно найти на моем сайте. Я стараюсь их пополнять.
http://hbar.phys.msu.ru/cgi-bin/readbib.cgi?author=Abbott

Да, Alexander, когда я читал книгу, мне показалось, что тогда - в конце 80-х Хокинг был полон оптимизма, что вот-вот будет создана полная "теория всего" - Великое объединение ОТО и квантовой механики. Единственным препятствием была гравитация, которая никак не хотела объединяться Кстати, именно на теорию суперструн Хокинг возлагал свои надежды...
Но вот, прошло двадцать лет, а "теории всего" все еще нет...

Извините мой ненаучный подход, но если мужчина обнимается с девушкой тогда он полон оптимизма и строит новые объедительные теории. В противоположном случае теории всего нет.

Так откуда берется число 1 слияние в год, если ничего подобного пока не наблюдалось ? Мне кажется, надежную оценку такого события сделать очень трудно. Кто их делал ?

И это утверждение для меня ново и удивительно. Казалось бы, квадрупольный момент пульсара должен быть весьма мал...
Опять-таки: чьи эти оценки ?

Здесь ссылки на Ваши экспериментальные работы, к тому же на экран можно вызвать только аннотации. Дайте, если не затруднит, ссылку на работу с теоретическими оценками. Желательно, на препринт из архива (astro-ph ?)

Интересно, однако, сравнить объединительную теорию, выстраиваемую мужчиной, с теорией, выстраиваемой девушкой. Интересный академический вопрос также - что происходит в случае, когда юноша обнимается с женщиной

Ух вы я имел ввиду взрослую девушку. Старше Лолиты :mad:

Да уж, Гравитация - взрослая девушка. Старше Лолиты

С этим могу согласиться : гравитацию теоретически описал Ньютон когда яблоко упало на его голову.

Оценка амплитуды гравитационной волны делается довольно просто. Сложнее оценить частоту таких событий. Этому было посвящено много работ. И это некоторый консенсус, выработавшийся еще десятилетия назад.

Это оценки с LSC meeting 2005 года. Кажется, еще не опубликованные.
Амплитуда мала, зато работает пульсар непрерывно и в очень узкой полосе. За счет накопления сигнал вылезает.

Нет, это не мои работы. Это официальные публикации об экспериментальных результатах всего коллектива LIGO из многих стран и научных групп, просто из стандартного пула в сотни авторов (как в коллективах ядерных авторов) на нашем сайте выписаны только участники из нашей группы. Меня там, кстати, нет - я три года назад ушел из проекта. В astro-ph официальные статьи LIGO по-моему не публикуется. Сначала они выкладываются на внутреннем сайте, обсуждаются и потом публикуются в крупном журнале.
Только эти статьи отражают официальную позицию проекта и его статус кво.



На сайте LIGO я нашел большой обзор

J.Camp, N.Cornish, The status of gravitational wave astronomy.
http://www.ligo.org/pdf_public/camp01.pdf

Там есть и оценки и немного про один их пульсаров в конце.

Эка вы разогнались ...
... амплитуды гравитационной волны
... энергии у нейтронных звезд
... по двойным пульсарам

Я профессиональный программист, и смутно помню физику даже первого курса.
Поэтому предлагаю спустится с небес на землю, т.е. с "переднего края" к школьному курсу ...
И устроить "мозговой штурм" о природе гравитации. Кто не в курсе поясню
Мозговой штурм, это когда высказывание "штурмовика" никак не повлияет на его авторитет!
Т.е. приветствуется даже натуральный бред.
Только если будет доказано, что это бред, а участник будет настаивать на его правильности,
то конечно такая позиция повлияет не его авторитет (навеяно Фоменко )

Итак, природа гравитации, насколько мне известно - это краеугольный камень современной физики.
Так же, как и магнитное поле Земли, т.е. все знают что есть - но почему ?

Задача состоит в том, что если и не докопаться до сути "природы гравитации", то желательно
обогнать ветку "Читая Фоменко" по количеству просмотров
Чтобы никто не комплексовал по своим знаниям,
приведу мнение участника некоего форума (уже канувшего в Лету)

Что ж, начнем пожалуй

Гравитации НЕТ.
В смысле её нет такой, как мы её понимаем ...
Все отталкивается. Все давит ...
Космос давит на Землю, Земля давит на Космос.
Разница этих давлений и есть "сила тяжести"

Без меня.

спасибо, посмотрю на досуге

Нормальное предложение Просьба к специалистом по минимуму использовать свой "птичий язык" и больше на пальцАх, что чрезвачайно полезно и самому спецу

———————————

Не может ли быть так, что "гравитационные волны" это отголосок нашего незнания "темной" энергии которая вроде бы составляет 80% всего что мы знаем.? А если так, то сколько еще чего прячется в этой темной энергии...

"Мозговой штурм" на тему интерпретации гравитации или квантовой механики устроить можно, только это ничего не даст. Разве что просто пофантазировать, но серьезные физики этого не любят
Не помню кто точно (знатоки поправят), по-моему Ландау, просто запрещал своим ученикам обсуждать вопросы интерпретаций квантовой механики. И, наверное, правильно делал, ибо это - "проклятый вопрос", на котором в частности "испортили отношения" Бор и Эйнштейн.

Понял, согласен
Предложение снимается

1. серьезных физиков здесь нет есть думающие что они серьезные ....
2. а вот некоторым шахматистом наверное было бы интересно ...

И наверное был неправ, потому и не так популярен как Фейнман...
———-
И вообще надувание щек, неумение на пальцАх разговаривать с крестьянам самый большой недостаток... Другой вопрос что найти эти аналогии чрезвычайно трудно. Но я почему-то уверен, что практически все "хитромудрости физики, биологии, и могут быть хорошо иллюстрированы примерами из быта, взаимоотношения людей и т.д. то есть тем что человек способен воспринять и понять из реальной жизни... Вы скажете а вот сверхпроводимость, или электрон в две дырки или тормозящееся время ... думаю просто надо поглубже покопаться в социальной действительности и там найдется и для этих понятий аналогии ... Понятно это не так просто....

Вспоминается цикл ночных передач Гордона, посвященный квантовой физике, куда он приглашал разных физиков. У меня тогда сложилось впечатление, что сколько физиков - столько и мнений, т.е. интерпретаций

Я не против что-то объяснять на пальцах. Я против участвовать в каких-то там мозговых штурмах.

Ну вот и отлично
По личному опыту точно знаю пока чег объясняешь, сам начинаешь объемнее представлять предмет, так что это в любом случае двусторонняя польза ... ну а ежели кто про самые мелкие электроны начнет, то общими усилиями можно и усмирить мягко...

Что-то завяла эта ветка
В последнее время много разговоров о квантовых компьютерах. Быть может продвинутые физики просветят народ, что нового сейчас в этой области? Какие перспективы? Объясните "на пальцах"