Научные коллаборации LIGO и Vigro 12.02.2016 г. официально объявили об экспериментальном открытии гравитационных волн, якобы, порождавшихся в процессе сближения и слияния двух чёрных дыр. Принципиальная невозможность существования в природе гравитационных волн была показана в размышлении "Модель волн материи" ( http://npduel.livejournal.com/2014/09/06/ ), поэтому либо ошибочны аргументы, приведенные в данном дневнике, либо коллаборации открыли не гравитационные волны или гравитационные, но не волны.

Надо сказать, что аппаратура коллаборации LIGO, на которой был открыт, по заявлению участников коллабораций, всплеск гравитационных волн GW150914, принципиально не приспособлена для различения гравитационных волн и переменных гравитационных воздействий. Волны отличаются тем, что уносят с собой часть энергии своего источника, поэтому плотность их энергии убывает пропорционально квадрату расстояния от источника, а напряжённость поля убывает пропорционально первой степени расстояния. Напряжённость же переменного гравитационного поля, как это следует из закона Ньютона, убывает пропорционально квадрату расстояния. Только этим различаются волны и переменные ньютоновские поля, поскольку распространяются в пространстве и те, и другие со скоростью света.

 

Чувствительность аппаратуры коллаборации LIGO недостаточна для обнаружения переменных ньютоновских силовых воздействий из дальнего космоса из-за быстрого убывания силы этих воздействий с расстоянием. Более того, чувствительность этой аппаратуры значительно ухудшена из-за применённой разработчиками аппаратуры весьма неэффективной методики обработки получаемых на выходе детекторов сигналов. Чтобы полнее охватить поле всех возможных вариантов слияния двух чёрных дыр, в коллаборации рассчитаны методами ОТО 250 000 различных возможных вариантов ожидаемых сигналов. Обнаружение одного из таких сигналов в коллаборации считается открытием всплеска гравитационных волн,порождённым соответствующим вариантом слияния двух чёрных дыр.

 

В статистической теории связи разработана, исчерпывающе теоретически и экспериментально обоснована теория оптимальной фильтрации, выделения слабых сигналов из смеси с сильными помехами. Результаты этой теории широко используются в системах связи и позволили бы для каждого из 250 000 видов ожидаемых участниками коллаборации сигналов спроектировать программными методами согласованный с ним фильтр, обеспечивающий максимальное его энергетическое превышение над помехами на выходе "своего" фильтра.

 

Почему-то в огромных количественно двух коллаборациях не оказалось ни одного специалиста по оптимальной фильтрации, поэтому они, хотя и применяют всуе термин "согласованный фильтр", обрабатывают сигналы на выходе детекторов по совсем другим, весьма неэффективным программам, которые, за счёт использования нелинейных преобразований ("хи-квадрат"), вместо выделения слабого сигнала из помех, приводят к подавлению его сильными помехами.

 

Это лишило коллаборацию LIGO возможности обнаруживать слабые сигналы из дальнего космоса, а возможности порождения соответствующих гравитационных сигналов земными природными и техногенными источниками в коллаборациях почему-то совсем не рассматривались. В препринте "Characterization of transient noise in Advanced LIGO relevant to gravitational wave signal GW150914" вообще не рассматривалась возможность порождения сигнала GW150914 начавшимся именно 14.09.15 г. извержением мощнейшего японского вулкана Асо. Каждая капля магмы в жерле этого вулкана массой 0,3 г действует на детекторы LIGO приблизительно с той же ньютоновской гравитационной силой, с какой на них действуют две чёрные дыры суммарной массой в 70 солнечных масс, расположенные, по утверждению участников коллабораций, на расстоянии 1,3 млрд световых лет от Земли.

А ведь в период пробуждения вулкана процесс образования трещин в коре может порождать частотно модулированные гравитационные сигналы. Однако в этом препринте рассматриваются лишь механические колебания тела и поверхности Земли в диапазоне частот 0.03-0.1 Гц. В результате при обработке сигнала GW150914 были учтены лишь два небольших землетрясения с эпицентрами на побережье Аляски и недалеко от Сиэтла. Не порождавшие заметных колебаний почвы в окрестности детекторов LIGO, но порождавшие мощные всплески гравитационного поля Земли проявления извержения вулкана Асо участниками обеих коллабораций игнорировались и с помехами на выходе детекторов не коррелировались.

 

Отсутствие в коллаборациях специалистов по помехоустойчивой обработке сигналов привело к тому, что в анализе помеховой обстановки в окрестностях сигнала GW150914 учитывались лишь распределения энергии помех по спектру частот, но не исследовалась их структура и статистические характеристики. В результате, при анализе вероятности ложного набора из помех сигнала GW150914 коллаборации необоснованно использовали модель гауссовских помех, чем на многие порядки уменьшили вероятность ложных срабатываний.

 

Таким образом, пока можно лишь констатировать, что коллаборация LIGO обнаружила сигнал GW150914 неизвестного происхождения, в достаточной степени, по используемому в коллаборации критерию, похожий на  один из 250 000 ожидаемых ими вариантов всплеска гипотетических гравитационных волн. Ни в единственном "успешном" эксперименте GW150914,

весьма сомнительного научного качества, ни в своих многочисленных публикациях и препринтах, несомненно весьма низкого научного качества, участники обеих коллабораций не опровергли и не пытались опровергнуть строгий дедуктивный вывод из уравнений Максвелла и Дирака ( http://npduel.livejournal.com/2014/09/06/ ): существование в материальной природе гравитационных волн принципиально невозможно.

 

Недавно(15.06.16) участники обеих коллабораций очередной пиар-компанией наглядно продемонстрировали, до какой степени они далеки от способности принимать сигналы из далёкого космоса и, вообще, до какой степени неэффективны их нынешняя и перспективная с их точки зрения методики обработки получаемых на выходах детекторов сигналов. В статье об открытии сигнала GW150914 от 16.02.16 они вскользь упомянули, что кроме этого сигнала на первом этапе измерений был принят слабый сигнал LVT151012, который они не рискнули отнести к гравитационным волнам, поэтому просто назвали "триггером". Больше похожих на искомые сигналов на выходе детекторов на февраль 2016 г. ими не было обнаружено.

 

А 15.06.16 коллаборации вдруг опубликовали статью об обнаружении в старых данных измерений декабря 2016 г. довольно сильного всплеска гравитационных волн GW151226, о котором им ранее ничего не было известно. Следовательно, громадным количественно и вооружённым современно вычислительной техникой двум коллаборациям потребовалось 5 месяцев обрабатывать полученные данные, чтобы обнаружить в них довольно сильный сигнал, по их терминологии, в 13 раз превышающий помехи. Здесь дело в том, что их представления о согласованных фильтрах зиждутся на представлениях Винера времён 1949-го года.

 

Между тем, после разработки в 1948 г. В.А.Котельниковым Теории Потенциальной Помехоустойчивости, теория оптимальной фильтрации быстро превратилась в законченную конструктивную теорию (Л.С.Гуткин, 1961), обеспечившую разработку инженерных методов синтеза согласованных фильтров, на выходе которых отношение сигнал/шум максимально. Этого в коллаборациях никто не знает, поэтому они 5 месяцев по Винеру устаревшими методами экстраполировали, интерполировали и сглаживали свои данные, вместо того, чтобы пропустить их через оптимальные фильтры и мгновенно (!) получить результат.

 

P.S. (02.04.16):

Применительно к разделу V этого дневника возникет естественный вопрос: почему за полтора месяца после "открытия" в научно м мире не появились научные публикации с научным анализом степени достоверности "открытия"? На этот вопрос исчерпывающий ответ (пусть и в шутливой форме) дал эксперт ЭЛЕМЕНТОВ Игорь Иванов, опубликовав аналитический материал "Обнаружены коллективные эффекты в поведении физиков-теоретиков"

, где, в частности, написано:"Недавно мировую общественность всколыхнула публикация, демонстрирующая, что эти условия — однотипность и примитивность — могут выполняться и для больших коллективов физиков-теоретиков. Экспериментальные данные убедительно показали, что их публикационная активность в ответ на внешний стимул представляет собой когерентный всплеск удивительно стандартной формы. Новая работа заставляет нас переосмыслить истинную природу физиков-теоретиков."

04.10.2016 Присуждение Нобелевской премии не за "открытие" гравитационных волн окончательно продемонстрировало, что большинство научных эксперпертов не считают это "открытие" научным фактом.

P.S.(24.07.16):  Коллаборации в очередной своей пиаровской "публикации" пытались дать ответ на основной вопрос данной темы. И опять совершенно игнорировали возможность воздействия на детекторы LIGO земных источников переменных гравитационных полей техногенного и природного происхождения. И опять маловероятность ложного набора помехами ожидаемого сигнала, свели к расчётам для для случая помех в виде белого гауссовского шума, которого в гравитационных полях нет и не может быть.

Когда у LIGOвщиков лопнули необоснованные надежды на получение Нобелевской премии за своё "открытие", приходится хвалиться и такими премиями: