Журнал "Компьютерра" N733

Стэнфордский интерферометр представляет собой высокий десятиметровый цилиндр, в который вставлены два одинаковых цилиндра поменьше с небольшим зазором между ними. Снизу в цилиндры со скоростью примерно 10 м/с испаряются атомы рубидия. Пока атом летит вверх, по нему стреляют серией тщательно выверенных лазерных импульсов, которые действуют на атомы так же, как зеркала, и делители влияют на свет в обычном оптическом интерферометре. В результате атом-волна как бы разделяется на два двойника, один из которых летит на метр в секунду быстрее и успевает залететь в верхний полуцилиндр, прежде чем упасть под действием силы тяжести и проинтерферировать внизу со своим медленным напарником. К полуцилиндрам прикладывают разность потенциалов, и если атом рубидия не в точности электронейтрален, это должно привести к фазовому сдвигу и изменению интерференционной картины. Однако чтобы ее увидеть с заявленной точностью, потребуется провести эксперимент миллион раз с миллионами атомов.

В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, ученые обосновывают беспрецедентную точность планируемых экспериментов и указывают, что если использовать "запутанные" квантовые состояния атомов, то точность можно будет увеличить еще на два порядка. Теперь дело за экспериментом. И не будем желать ученым открытий. Все-таки с одинаковыми зарядами жить как-то спокойнее. ГА

Двойное тестирование

Первую надежную проверку общей теории относительности в сильных гравитационных полях удалось выполнить большой международной команде астрономов, координируемой из Университета Турку в Финляндии.

Релятивистская теория гравитации, или общая теория относительности, была опубликована Эйнштейном в 1916 году. И уже спустя три года знаменитый астроном Артур Эддингтон (Arthur Eddington) с ее помощью прекрасно объяснил слабое отклонение света далеких звезд, вызванное искривлением пространства массой Солнца. С тех пор вытекающий из общей теории относительности эффект гравитационного линзирования и ряд других эффектов вроде излучения гравитационных волн любой массой, движущейся с ускорением, неоднократно подтверждались в экспериментах. Впрочем, несмотря на титанические усилия, сами гравитационные волны до сих пор не обнаружены. Есть и ряд других нерешенных проблем и противоречий.

Из общей теории относительности следует существование черных дыр. Но в окрестностях черных дыр гравитационные поля достигают колоссальной силы, а как раз в условиях сильных полей теория относительности пока не проверялась. Все проверки проводились лишь для слабых гравитационных полей.

Пробел помог заполнить квазар OJ287 - система, предположительно образованная двумя черными дырами. Этот квазар дает пару ярких вспышек видимого света примерно каждые двенадцать лет. Ученые предположили, что квазар состоит из гигантской черной дыры с массой в 18 млрд. раз больше солнечной, вокруг которой вращается вторая черная дыра, в двести раз легче первой. Вторая дыра дважды за период обращения пересекает диск из вещества, втягиваемого в основную дыру, что и приводит к ярким вспышкам света.

Подробная модель двойной системы с аккуратным учетом всех эффектов предсказывала, что следующая вспышка должна была произойти 13 сентября прошлого года плюс-минус два дня. Беда в том, что в те дни квазар становился доступен для наблюдения всего лишь за полчаса до восхода солнца, которое делало небо слишком ярким для наблюдений. Поэтому к проекту пришлось привлечь 25 астрономов из десяти стран (от Японии и до Канарских островов), следивших за квазаром последовательно.

Вспышка была зарегистрирована строго по расписанию. Измерения показали, что орбита второй черной дыры прецессирует со скоростью 39 градусов за период. Для сравнения: тот же эффект у Меркурия составляет менее одной десятой градуса за столетие. Кроме того, модель предполагает, что квазар постоянно теряет энергию за счет излучения гравитационных волн, причем он является одним из самых сильных их источников из ныне известных. Если бы в модели не учитывалось гравитационное излучение, вспышка произошла бы на двадцать дней позже. Это хорошее косвенное подтверждение существования гравитационных волн. И будем надеяться, что прямую регистрацию волн гравитации наконец удастся осуществить с помощью космического лазерного интерферометра LISA в 2016-19 годах во время очередной вспышки квазара. ГА

Вертлявые кристаллы

Химикам из Кембриджского университета впервые удалось детально разобраться в межатомных взаимодействиях, которые происходят при перезаписи информации на DVD-дисках и в других устройствах памяти на основе материалов, меняющих фазовое состояние.