Пока ученые лишь в самом начале пути, и трудно даже загадывать когда сверхпроводящие нанокомпозиты станут коммерчески доступны. Слишком уж часто капризные сверхпроводники обманывали самые радужные надежды на быстрый прогресс. — Г.А.
Кривые вычисления
Интересные компьютерные расчеты выполнили ученые в Техасском университете в Браунсвилле. Новый алгоритм позволил вычислить гравитационные волны, излучаемые при слиянии пары массивных черных дыр.
Несмотря на значительные усилия, уже затраченные на поиск предсказанных еще в 1916 году Общей теорией относительности Эйнштейна гравитационных волн, они до сих пор никем непосредственно не обнаружены. Даже система из трех гигантских интерферометров, построенных в США в рамках проекта LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) и приступивших к работе еще в 2001 году, не смогла их выделить на фоне шумов, создаваемых вибрациями нашей планеты. А размеры и точность этих устройств впечатляют. Длина плеча лазерного интерферометра, чутко следящего за малейшими отклонениями пробной массы, достигает четырех километров.
Но дело не только в шумах. Самые мощные гравитационные волны должны излучаться при гигантских катастрофах вроде взрывов сверхновых, столкновении и слиянии звезд, пульсаров или черных дыр. А это события редкие. И важно знать, какая волна от них побежит, чтобы легче было выделить ее из неизбежного шума. Но уравнения общей теории относительности Гильберта-Эйнштейна нелинейны, черные дыры и их гравитационные волны сильно искривляют пространство-время, возникают различные сингулярности и неустойчивости, затрудняющие вычисления. Поэтому хотя расчеты гравитационных волн и не требуют всей мощи современных суперкомпьютеров, создать для них корректный алгоритм весьма непростая задача. Тем не менее это удалось, и теперь ученые располагают мощным инструментом для предсказания колебаний кривизны пространства, которые должны возникать при слиянии черных дыр (на рисунках — результаты визуализации расчетов).
Возможно, подобные катаклизмы удастся зарегистрировать с помощью космической антенны для гравитационных волн LISA, запуск которой совместными усилиями NASA и Европейского космического агентства запланирован на 2015 год. Эта антенна будет состоять из трех вращающихся вокруг Солнца спутников на расстоянии четырехсот диаметров Земли друг от друга в вершинах равностороннего треугольника. Лазерные интерферометры будут следить за отклонениями пробных масс внутри спутников. Согласно расчетам, эта система будет в сто раз чувствительнее наземных и позволит зарегистрировать гравитационные волны самых низких частот. — Г.А.