От малък Павлин Савов вижда света в цифри и уравнения. До шести клас счита себе си за математик и се занимавал само с математика, ходи по състезания. Интересно му е и след седми клас започва да се готви за изпити в профилираните гимназии по математика.
Точно преди изпита в Софийската математическа гимназия една случайна среща го повежда в друга посока. Само след един разговор с Тео (учителя по физика Теодоси Теодосиев) той се отказва от изпитите в София и се записва в „Златната паралелка“ на Теодосиев в родния Казанлък. След това учи две години в Софийския университет, завършва Масачузетския технологически институт и защитава докторат в Калифорнийския технологичен институт. Така Павлин започва да търси отговорите на въпросите от вселената и изследването на гравитационните вълни.
Едва миналата година учените успяха да докажат, че черните дупки излъчват гравитационни вълни, нещо, което Айнщайн предсказва преди 100 години в Общата теория на относителността.
Българският принос в това колосално откритие е в лицето на най-младия доктор по астрофизика в САЩ Павлин Савов от Казанлък. Той работи по този проект, защото попада в групата по „Теоретична и изчислителна астрофизика“. Тази група се занимава с откриване на гравитационни вълни. Има възможност да се срещне с най-известния учен на нашето време – Стивън Хоукинг.
Хоукинг отива един път в годината, за да работи с групата. Павлин казва, че той използва много малко думи при контактите си и затова при разговор с него трябва много да се внимава. Всяка негова дума означава нещо много, вероятно много повече от буквалното й значение.
Павлин става част от групата на щастливите избраници да работят по откриването на гравитационните вълни от черните дупки в американската гравитационна обсерватория LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).
Обсерваторията представлява две оптични системи, два тунела, които са перпендикулярни един на друг, под формата на буквата Г. Когато гравитационната вълна премине през детектора, тя променя време-пространството, променя разстоянието, което в едната посока е по-дълго, в другата – по-късо. По този начин процесът се наблюдава реално.
След многобройни изчисления и опити, и повече от 100 години след предсказанието на Айнщайн, днес гравитационните вълни от черните дупки са факт. Какъв ще бъде ефектът от това откритие и влиянието му върху живота на Земята, тепърва ще става ясно. Павлин обаче казва, че откритието е ново сетиво за учените, което им дава възможност да надникнат в миналото и да търсят по-успешно отговорите на универсалните въпроси за вселената – как е създадена тя, откъде сме дошли, накъде отиваме?
На 11 февруари тази година учените от LIGO на пресконференция официално обявяват за откритието на гравитационните вълни.
На 15 юни на брифинг на Американското астрономическо общество новината се потвърждава. Астрономията вече никога няма да е същата, заявяват учените. Това означава ново разбиране за гравитацията, където главна роля играе така нареченото пространство – време. Става дума за това, че гравитационните вълни деформират пространство – времето. Силата на гравитационното притегляне зависи от тази деформация. И тази деформация вече е регистрирана официално. Гравитационните вълни са летящи парченца от кривината на пространство – времето. Те, както се казва, накъдрят пространство – времето, както вятърът накъдря гладката повърхност на езерото. Досега това не беше ясно и от сега нататък този факт открива нова ера в гравитационната астрономия. 
Изследванията бяха направени в Лазерно-интерферометричната гравитационно-вълнова обсерватория LIGO. В тази лаборатория работят близо 1000 учени от 15 държави от целия свят. Гравитационните вълни бяха регистрирани от двата детектора на лабораторията, разположени в Ливинстън, щата Луизиана и в Ханфорд, щата Вашингтон в САЩ.
На базата на сигналите, които учените получават и изследват те стигат до заключението, че черните дупки предизвикали тези гравитационни вълни имат поотделно маса по-голяма 29 и 36 пъти от масата на Слънцето. А самото събитие, тоест сблъсъкът между черните дупки, се е състояло преди 1,3 милиарда години. Смята се, че вселената е възникнала преди 14 милиарда години, макар да не знаем какво е имало преди това.
И така, двете черни дупки са се сблъскали и в резултат на това, маса 3 пъти по-голяма от Слънцето се превръща в гравитационни вълни. Това се случва за една нищожна част от секундата, в някакъв космически кратък пик, когато мощността на процеса е 50 пъти по-голяма от мощността на цялата видима вселена. Ние не знаем и колко е невидимата.
Според Общата теория на относителността на Айнщайн чифт черни дупки, които обикалят една около друга, губят енергия при излъчването на гравитационни вълни. Накрая в последния момент се сблъскват със скорост, която е наполовина от скоростта на светлината и се получава една по-голяма черна дупка. В резултат на този сблъсък се получава енергия, която се изчислява по прочутата формула на Айнщайн E=mc2
Точно тази енергия се е превърнала в гравитационните вълни, уловени от мощните детектори на LIGO.
Учените от лабораторията се надяват, че след като увеличат чувствителността на детекторите, ще могат да наблюдават 1,5 до 2 пъти повече обем от вселената.
Така или иначе гравитационните вълни от черните дупки са факт и те са регистрирани от учените като звук. Този звук, който в естествения си вид е недостъпен за човешкия слух, след подходяща преработка може да се чуе от всеки. Това откритие доказва и фактът, че черните дупки са „гравитационни капани“, от които не може да се изтръгне дори светлината. Учените вече споделят идеята, че светлината също се подчинява на законите на гравитацията. Не е още съвсем уточнен въпросът за скоростта, с която се движат тези вълни, защото това е от решаващо значение, особено ако е по-голяма от скоростта на светлината. Всички обаче са съгласни, че откритието е епохално и ще даде много нови знания на човечеството за разбирането на вселената.
Смятат това откритие за най-голямото постижение в историята на физиката, а професор Марк Шабълкс от LIGO заявява, че досега астрономията е била само очи, а сега са й пораснали и уши.
Борбата за построяването на лабораторията започва през 90-те години и основните й опоненти на изслушванията в Конгреса за получаване на финансиране са били астрономите. Всички смятат, че LIGO няма нищо общо с астрономията.
Съществуването на гравитационни вълни във вселената е демонстрирано още през 70-те и 80-те години. Открита е бинарна система от един пулсар и една неутронна звезда. Учените забелязват, че с течение на времето орбитата на пулсара бавно се свива и в резултат на това се отделят гравитационни вълни. Освен това те доказват, че тези гравитационни вълни могат да се измеря т. Това са физиците Джоузеф Тейлър и Ръсел Хърс, които през 1993 г. получават Нобелова премия.
Новото откритие на LIGO е забележително с това, че вълните са открити „сами“. А са открити, защото те преминават през земята и деформират, както вече стана дума „пространство-времето“. В изграждането и оборудването на лабораторията LIGO участват най-забележителните учени и университети на нашето време. Финансирането на лабораторията е грижа на Националната научна фондация на САЩ. Това е най-голямата инвестиция на фондацията, чието начало води от 1992 г. Рискът е бил изключително голям, защото никой не е бил наясно кога и какъв резултат евентуално може да се постигне, защото начинанието е много скъпо. Над
90 университета се занимават с детекторната технология и анализа на данните. В проекта участват и 250 студенти, 19 европейски изследователски групи, както и университети от Австралия и Нова Зеландия.
С това откритие, казва научният ръководител на д-р Павлин Савов, професор Кип Торн, ние хората тръгваме в нова посока на научните търсения. Обладани сме от стремежа да изучим ненормалните обекти и явления във вселената, породени от изкривяванията на пространството и времето. Сблъскващите се черни дупки и гравитационните вълни са първите красиви примери за това, допълва той.
Какво ще донесе това епохално откритие, предстои да видим? Както казва в едно интервю д-р Павлин Савов „Гравитационните вълни преминават непроменени през всяка позната ни материя. Те не различават времето от пространството. Те преминават през време-пространството и оставят следи, както камък, хвърлен в езеро, развълнува повърхността му. Това ни дава възможността за изучаването на части от Вселената, които са недостижими по друг начин, както и на процеси, които се случват сега и в миналото и, чак до Големия взрив“.
Мечтата на Айнщайн за $365 млн.
Както вече стана дума, идеята за създаването на LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) е предложена през 1992 г. от Кип Торн и Роналд Древър от Калифорнийския технологичен институт и от Райнер Вайс от Масачузетския технологически институт. Проектът се финансира от американската Национална научна фондация и е на стойност 365 милиона долара. Това е най-скъпият проект, финансиран досега от фондацията.
LIGO е международно научно общество, чиято численост нараства с всяка година. В него работят общо около 40 научноизследователски института и 600 отделни учени, които се занимават с анализ на данните, които постъпват в обсерваторията. В състава на това безпрецедентно научно обединение работят и две научни групи от Русия – от Московския държавен университет и от Руската академия на науките.
Главната задача на обсерваторията е откриването на гравитационни вълни с космически произход.
През август 2002 г. обсерваторията започва наблюденията над гравитационните вълни. Както се предполага, те могат да се наблюдават само в двойни (бинарни) системи при сблъсъка и взаимодействието на неутронни звезди и черни дупки, при взрив на свръхнови звезди, в близост до пулсари и в остатъците от гравитационни излъчвания, породени от Големия взрив.
Теоретически обсерваторията може да изследва и такива недоказани и хипотетични явления като космическите струни и границите, разделящи две зони с минимална потенциална енергия, тоест две зони на вакуум, което наистина е хипотетично.
Как работи обсерваторията?
Казахме, че тя всъщност се състои от две обсерватории, разположени в щата Луизиана и Вашингтон. Разстоянието между тях е 3002 километра, тъй като се предполага, че гравитационните вълни се разпространяват със скоростта на светлината. Това разстояние между двете обсерватории дава разлика от 10 милисекунди, което позволява да се определи посоката, от която идва сигналът.
Основните елементи на двете обсерватории са Г-образните им системи от тръби, с много висок вакуум. Системите притежават модифициран интерферометър на Майкелсон, благодарение на който във всяко рамо на Г-то, заради допълнителните огледала от кварцово стъкло се образуват оптически резонатори на Фабри-Перо. Тези огледала са окачени по такъв начин, че разстоянието между тях може да се променя и по този начин гравитационната вълна в по-голямото рамо увеличава дължината си, в другото я намалява.
Лазерният лъч, който влиза в интерферометъра се разделя, както се вижда от конструкцията, на два лъча. Всеки лъч преминава през съответното рамо на интерферометъра и през резонатора на Фабри-Перо, като многократно се отразява в края и началото на рамото. Това многократно увеличава чувствителността на интерферометъра. След това лъчите от двете рамена се събират във фотодетектора и разликата в движението им предизвиква изменение на тока.
Обсерваторията в Ливингстън работи с един интерферометър в основен режим. През 2004 г. интерферометърът е усъвършенстван, като е поставен на хидравлични системи, които да потушават вибрациите в диапазона на свръхниските честоти от порядъка на 0,1 до 5 херца. В този диапазон са вибрациите, породени от движение на пътни превозни средства по близка магистрала или от дърводобива, при събарянето на големи дървета и тяхното транспортиране. В Ханфорд сеизмичната активност е доста по-ограничена и там използват по-елементарна система за потушаване на възможните вибрации.
