Книга о нейтронных звездах. Суперобъекты

[Интересующийся Дед]

как я понимаю, важно, что свет все равно движется со скоростью света.

Подчеркну лишний раз, что всё, о чём я сейчас пишу, это моё понимание обсуждаемого вопроса. Оно может быть и неправильным…

Ознакомился с Вашей ссылкой. Это для меня давно пройденный этап, несколько десятилетий назад. Извините, проблемой ловли ГВ интересуюсь давно. На очных форумах в кулуарах удалось принять участие в обсуждение этой проблемы с кандидатами и даже один раз с доктором.

Поэтому важно, что при прохождении волны ему надо пройти больший путь в одном из плеч (если зеркала отодвинулись друг ото друга).

Да, это так. И в этом, полагаю, причина ошибки.

Да, путь в одном плече становиться больше. Пусть в \(n\) раз. И время прохождения светом этого плеча увеличилось в \(n\) раз. Но в этом же плече длина волны светового луча стала в \(n\) раз длиннее, красное смещение. Скорость света константа, отсюда частота фотона уменьшилась в \(n\) раз, а период увеличился в \(n\) раз. Поэтому число периодов фотона при прохождении им плеча интерферометра остаётся неизменным. То есть, разность двух фаз, фазы фотона в начале прохождения плеча прибора и фотона при завершении прохождения им плеча прибора остаётся неизменной. Способ просто-напросто неработоспособен, увы!!!

Представьте, что вы настроили интерферометр изначально на усиление. Т.е., два максимума приходят вместе и усиливают друг друга.
Если теперь одно из плеч удлинилось, то максимумы не совпадут - вы увидите ослабление сигнала.

Немного повторюсь, но с детализацией. Интерферометр Майкельсона это не часы, и даже не прибор для измерения изменений промежутков времени. Он не фиксирует увеличение или уменьшение промежутка времени прохождения светом плеча прибора. Это не часы!!!

И не линейка! К сожалению…

Интерферометр Майкельсона, по большому счёту, даже не прибор для измерения разности фаз двух лучей. Это прибор для измерения изменений разности фаз двух лучей. И не более.

Меняется длина пробега фотоном плеча прибора, меняется время пробега фотоном плеча прибора, меняется длина волны фотона и т.д. и т.п. Но…

Но, разность двух фаз, фазы фотона в начале прохождения плеча прибора и фазы фотона при завершении прохождения им плеча прибора остаётся неизменной.

А прибор-то реагирует на изменение разности фаз двух лучей. А разность фаз остаётся неизменной!!! Не на ту фишку ставка-то!!! 

Вот это часть моего понимание проблемы обнаружения ГВ.

P.S. “Меня терзают cмутные подозрения” ©, что ГВ давно зарегистрированы, но это просто неосознанно, как было в случае с РИ…

P.S.S. Всё в данном сообщении всего лишь моё скромное мнение, мои сомнения. И не более.

[ytn]

Да, путь в одном плече становиться больше. Пусть в n раз. И время прохождения светом этого плеча увеличилось в n раз. Но в этом же плече длина волны светового луча стала в n раз длиннее, красное смещение. Скорость света константа, отсюда частота фотона уменьшилась в n раз, а период увеличился в n раз. Поэтому число периодов фотона при прохождении им плеча интерферометра остаётся неизменным. То есть, разность двух фаз, фазы фотона в начале прохождения плеча прибора и фотона при завершении прохождения им плеча прибора остаётся неизменной. Способ просто-напросто неработоспособен, увы!!!

а почему бы и нет?

[polar]

Я думаю, что я достаточно понятно объяснил.
Если же нет - читайте детальные описания всего этого дела, которых в сети доступно множество.

[Parfen]

А прибор-то реагирует на изменение разности фаз двух лучей. А разность фаз остаётся неизменной!!!

Как у Вас получается, что растянутый фотон из одного плеча совпадает по фазе с нерастянутым? Или я не понимаю мысль.

[ytn]

Я думаю, что я достаточно понятно объяснил.
Если же нет - читайте детальные описания всего этого дела, которых в сети доступно множество.

в сети - популярнее?
а для кого же книжка???

[polar]

Я думаю, что я достаточно понятно объяснил.
Если же нет - читайте детальные описания всего этого дела, которых в сети доступно множество.

в сети - популярнее?
а для кого же книжка???

вы удивитесь, но в книжке много что не объяснено. Т.е., вообще, объем доступной информации сильно выходит за рамки одной научно-популярной книжки (соответственно, чтение других книжек не лишено смысла, и вы можете попробовать).
Если вы хотите книжку, где прям все-все-все ясно и понятно - возьмите букварь.
Да и то..... Вот в букваре родители и дети упоминаются, а откуда дети берутся - нет. Прокол.

[polar]

Представьте себе "линию старта". Оттуда будут стартовать фотоны.
Летят в вакууме. Все с одной скоростью. Но все с разной длиной волны.
Так вот. Ставим условие: "стартуют" все так, что все волны в максимуме (или минимуме, если хотите, чтобы было больше похоже на LIGO).
Через равные промежутки времени максимум будет соответствовать максимуму.
А вот если кто "срежет", или наоборот сделает крюк, то максимумы не совпадут.

Еще заметьте, что на LIGO  ищут эффект смещения намного-намного-намного меньший длины волны. 

[EvilShurik]

Хотелось бы задать вопрос Сергею Попову, поскольку он один из ведущих специалистов по физике нейтронных звёзд:
каковы агрегатные свойства вещества вблизи центра НЗ?

Твёрдое тело, жидкость, сверхтекучая жидкость?
И, для случая "странной кварковой материи" в недрах НЗ, каковы агрегатные свойства кваркового вещества? Может ли холодное кварковое вещество быть твёрдым? Или это сверхтекучая жидкость? Те же "страпельки" они жидкие или всё же могут быть твёрдыми? Т. е. могут ли они сохранять произвольную форму?
Собственно, агрегатное состояние этого вещества задаётся следующим: перекрываются или нет волновые функции кварков в странной материи. Если да - то имеем, как в случае с жидким гелием, сверхтекучую жидкость. Если нет - то возможно твёрдое тело.

Так как, Сергей, дела скорее всего обстоят?

[Змей Петров]

Сергей Попов, в этой книге стиль изложения оставляет желать лучшего...
Ваши статьи по ссылкам намного понятнее.
Научно-популярный жанр не такая простая штука.

[polar]

Хотелось бы задать вопрос Сергею Попову, поскольку он один из ведущих специалистов по физике нейтронных звёзд:
каковы агрегатные свойства вещества вблизи центра НЗ?

Твёрдое тело, жидкость, сверхтекучая жидкость?
И, для случая "странной кварковой материи" в недрах НЗ, каковы агрегатные свойства кваркового вещества? Может ли холодное кварковое вещество быть твёрдым? Или это сверхтекучая жидкость? Те же "страпельки" они жидкие или всё же могут быть твёрдыми?
Собственно, агрегатное состояние этого вещества задаётся следующим: перекрываются или нет волновые функции кварков в странной материи. Если да - то имеем, как в случае с жидким гелием, сверхтекучую жидкость. Если нет - то возможно твёрдое тело.

Так как, Сергей, дела скорее всего обстоят?

Книга во многом и посвящена тому, что мы не знаем деталей.
В ядре должны быть вырожденные частицы. Во внешнем, в основном, нейтроны, а во внутреннем - неизвестно.
Есть экзотические модели с кварками, где структура чем-то похожа на твердое тело (crystalline color-superconducting quark core), но именно "чем-то".
Более популярны модели, где можно говорить о газе или жидкости вырожденных частиц.
Но это все ферми-жидкости, не очень похожие на то, что мы видим вокруг.

Скажем, не очень осмысленно говорить о том, что атомное ядро твердое или жидкое.
Все равно в деталях законы для нормальных жидкостей или твердых тел там не применимы (хотя, жидкость и больше подходит).

[polar]

Сергей Попов, в этой книге стиль изложения оставляет желать лучшего...
Ваши статьи по ссылкам намного понятнее.
Научно популярный жанр не такая простая штука.

Кто бы спорил.
Зато книга сподвигла вас почитать статьи.
Пожалуйста.

[EvilShurik]

Сергей, спасибо за ответ.

Собственно, меня интересовал ответ на вопрос, могут ли гипотетические страпельки сохранять произвольную форму. Или же они всегда сферичны, эволюционируют к сферичности.

Я понял из вашего ответа, что точно это неизвестно. Возможно, что твёрдая (в смысле неограниченно долго сохраняющая произвольную форму при отсутствии достаточно сильных внешних воздействий) кварковая материя существует.
Также понял, что физические свойства кваркового вещества лишь условно можно определять как "жидкость". Её свойства непохожи ни на жидкий гелий, ни на обычные для нас жидкости.

[polar]

Сергей, спасибо за ответ.

Собственно, меня интересовал ответ на вопрос, могут ли гипотетические страпельки сохранять произвольную форму. Или же они всегда сферичны, эволюционируют к сферичности.

Я понял из вашего ответа, что точно это неизвестно. Возможно, что твёрдая (в смысле неограниченно долго сохраняющая произвольную форму при отсутствии достаточно сильных внешних воздействий) кварковая материя существует.
Также понял, что физические свойства кваркового вещества лишь условно можно определять как "жидкость". Её свойства непохожи ни на жидкий гелий, ни на обычные для нас жидкости.

В этом смысле они все-таки сферичны или не очень сильно от этого отклоняются.
Силы взаимодействия внутр страпельки весьма велики, поэтому форма стремится к максимально симметричной.
Так что сделать из кваркового вещества статую Ленина не получится.
Только статую Колобка.
 

[EvilShurik]

В этом смысле они все-таки сферичны или не очень сильно от этого отклоняются.
Силы взаимодействия внутр страпельки весьма велики, поэтому форма стремится к максимально симметричной.
Так что сделать из кваркового вещества статую Ленина не получится.
Только статую Колобка.

Жаль. Просто потому, что "твёрдая кварковая материя" была бы отличным "сверхматериалом". Для тех же частей двигателей звездолётов, для "кротов", "копающих кротовые норы", сверхбыстрых компьютеров, ядерных реакторов принципиально нового типа, позволяющих конвертировать элементы таблицы Менделеева друг в друга без "радиации". Или даже быть веществом компактных сверхмагнитов, на сотни и десятки тысяч тесла индукцией. Хотя как раз магниту "форма колобка" не очень мешает.

Очень бы хотелось, чтобы кварковая материя была бы не менее разнообразной, чем материя обычная, вещественная, земная.
Т. е. были бы и "кварковые проводники", что скорее всего есть, и "кварковые изоляторы", что непонятно пока, существует ли в принципе, и другие, куда более экзотичные субстанции.
Ведь твёрдая кварковая материя - это и "гамма-оптика", т. е. гамма зеркала и линзы, и многое другое.

[Интересующийся Дед]

А прибор-то реагирует на изменение разности фаз двух лучей. А разность фаз остаётся неизменной!!!

Как у Вас получается, что растянутый фотон из одного плеча совпадает по фазе с нерастянутым? Или я не понимаю мысль.

Отвечаю Вам, считая, что Вы хорошо знакомы с интерферометром Майкельсона.

Под воздействием ГВ фотоны в одном плече чуть-чуть разные. То же самое в другом плече. Но интерференционная картина получается не из фотонов из разных плеч, а из фотонов, которые прошли разные плечи. Ведь по прохождению фотонами разных плеч они идут по одному и тому же пути и по одному и тому же направлению параллельно. И вот на этом отрезке их частоты, периоды и длины волн снова совпадают в одних и тех же точках. Фазы разные, но разность фаз неизменная. Так что никаких препятствий нет для получения интерференционной картины.

Что касается фотонов во время их движения в плече между зеркалами, то, не смотря ни какое воздействие ГВ, фотоны проходят плечо за одно и то же число своих периодов. Не обязательно за целое число периодов, но за одинаковое число периодов.

А мысль мою Вы не поняли. Фотоны могут совпадать по фазе, могут не совпадать по фазе. Из-за разности фаз зависит расположение полос. Из-за изменения разности фаз меняется расположение полос. Так, в моём понимании изменения разности фаз двух лучей из-за ГВ не происходит.

[Parfen]

Так, в моём понимании изменения разности фаз двух лучей из-за ГВ не происходит.

Но почему? У Вас один из двух фотонов растянулся, правильно? Вы сравниваете его с неизмененным фотоном. Между ними обязательно будет разница в фазе и будет ее изменение уже только потому, что частоты разные.

[Интересующийся Дед]

Так, в моём понимании изменения разности фаз двух лучей из-за ГВ не происходит.

Но почему? У Вас один из двух фотонов растянулся, правильно? Вы сравниваете его с неизмененным фотоном. Между ними обязательно будет разница в фазе и будет ее изменение уже только потому, что частоты разные.

В одном плече, по Вашей терминологии, фотон “растянулся”, пусть так, как и его период. Но пропорционально “растяжке” пространства из-за ГВ. То есть, это плечо фотон как проходил за \(n_1\) периодов, так и проходит за те же \(n_1\) периодов вне зависимости от своей “растяжки” или “скукоживания”.

 В другом плече фотон “скукожился”, как и его период. Но пропорционально “скукоживанию” пространства из-за ГВ. То есть, это плечо фотон как проходил за \(n_2\) периодов, так и проходит за те же \(n_2\) периодов вне зависимости от своей “скукоживания” или “растяжки”.

Разность фаз двух лучей после прохождения ими двух разных плеч равна разности \(n_2\) и \(n_1.\)

После прохождения обоими фотонами плеч прибора фотоны движутся “ вплотную рядом” параллельными курсами на одних и тех же участках ГВ. Поэтому частоты фотонов после того, как их курсы совпали, одинаковые!!!

Это-то хоть понятно? Ведь фотоны не стареют. Если пространства расширяется, то увеличивается период фотона. Если пространство скукоживается, то сокращается и период фотона. В обоих случаях пропорционально!!! По аналогии с ККС.

И ещё, пока фотоны в разных плечах, говорить о разности их фаз вроде как не совсем уместно, бессмысленно. Вот когда они рядом или “попали” на экран, то другое дело…

[ytn]

А для чего тогда столько зеленых лимонов на всякие LIGO тратят?

[Интересующийся Дед]

Да тратят-то они правильно!

Это я не могу понять, как при помощи интерферометра могут быть пойманы гравитационные волны. Ведь я неоднократно подчёркивал, что всё мною написанное про ловлю ГВ всего лишь моё видение, понимание этого вопроса. И просил указать мою ошибку при этом.

Ведь тема в разделе “Астрономия для всех”. Это далеко не “Горизонты”…

[Parfen]

После прохождения обоими фотонами плеч прибора фотоны движутся “ вплотную рядом” параллельными курсами на одних и тех же участках ГВ. Поэтому частоты фотонов после того, как их курсы совпали, одинаковые!!!

Вот именно это и непонятно. После прохождения обоими фотонами разных плеч прибора они, фотоны, стали разными, разной частоты. И никакая общность их дальнейшего пути (общий участок ГВ) эти частоты не уравняет. Или Вы считаете, что фотоны после прохождения разных плеч не изменяются?