Главная > Это
интересно > Новости физики
и космонавтики > Проверка теории
относительности
Проверка теории
относительности
Не ошибался ли Эйнштейн?
Ответить на этот вопрос поможет
космический зонд Gravity Probe-B. Если его
наконец запустят...
Среди многочисленных
гипотез, порожденных теорией
относительности Альберта Эйнштейна,
важное место, безусловно, занимает
положение об искривленности
пространства - времени. В соответствии
с данным положением присутствие столь
массивного небесного тела, как Земля,
вызывает в пространстве
геометрические возмущения, а вращение
этой-планеты увлекает за собой
непосредственно примыкающую к ней
часть пространства. Если в существовании
подобного эффекта возмущений
астрономы убедились еще в 1919 году, то
реальность другого эффекта, именуемого
“системно-пространственным
увлечением”, остается до сих пор
неподтвержденной. До конца 2003 года,
примерно через-87 лет после разработки
Эйнштейном его теории, НАСА и
Стэнфордский университет планировали
провести исключительный По точности
измерений эксперимент стоимостью $650
млн., в ходе которого предполагалось
проверить правильность этой теории.
После бесчисленных переносов даты
запуска, технических неполадок и
нескольких выдающихся достижений (включая
разработку сферического гироскопа со
столь высокой гладкостью поверхности,
что в случае увеличения его до размеров
Земли самая высокая гора на нем не
достигала бы и 2,5 м) космический зонд
Gravity Probe-B (GP-B) должен был отправиться в
космос 6 декабря с базы ВВС США в
Ванденберге, шт. Калифорния. Однако
после очередной проверки электронных
бортовых систем зонда, проводившейся
за неделю до полета, НАСА вновь
объявило о переносе запуска Gravity Probe-B. В
прошлый раз запуск зонда не состоялся
из-за неисправности сосуда Д.ьюара -
своего рода высокотехнологичного
термоса, где гироскопы остаются
охлажденными до температуры чуть
выше абсолютного нуля. Впрочем, как
говорит Франсис Эверитт, ведущий
исследователь и главный торговый агент
проекта GP-B, который уверен в успехе
полета зонда GP-B, “период беременности”
оказался продолжительнее, чем у слона,
однако на этот раз намеченный срок
запуска будет непременно выдержан. |
Эйнштейн 101
Как следует из общей теории
относительности Эйнштейна, массивные
космические тела меняют геометрию
пространства-времени. Когда, например,
свет одной далекой звезды проходит
рядом с другой звездой, его путь
искривляется - не потому, что сам свет
притягивается этой звездой, а по той
причине, что под действием
гравитационного поля звезды
искривляется примыкающее к ней
пространство. При наличии вращающегося
тела подобное искривление
пространства приобретает свою особую
форму. С помощью зонда GP-B впервые будет
проверено существование явления
системно-пространственного увлечения -
теории о том, что массивное вращающееся
космическое тело искривляет ткань
пространства - времени. Подобно
водовороту, это связанное с вращением
Земли явление не оказывает
возмущающего действия на отдаленное
пространство; в наибольшей степени оно
проявляется на небольшом удалении от
поверхности нашей планеты |
Системно-пространственное
увлечение |
Искривление пространства |
Целенаведение
Телескоп зонда GP-B должен
быть постоянно нацелен на одну из звезд
в созвездии Пегас. Если пространство
плоское, оси вращения всех гироскопов
останутся параллельными этой линии
прицеливания телескопа. Но если
расчеты Эйнштейна все же верны, то в
результате гравитационного
искривления пространства угол осей
гироскопов будет меняться со скоростью
0,14° в год. Одновременно с этим явление
системно-пространственного увлечения
начнет смещать эти оси в
перпендикулярном направлении на 7/10000° -
т. е. менее чем на ширину человеческого
волоса, видимого на расстоянии 16 км.
Квантовые
регистрирующие устройства и гироскопы
Эксперимент строится на
использовании четырех специальных
гироскопов (справа показан один из них)
размером с шарик для пинг-понга. Каждый
такой гироскоп вращается в сферическом
корпусе, и зазор между их поверхностями
составляет всего лишь 0,0254 мм. При
охлаждении гироскопа до температуры 2°
С выше абсолютного нуля электрический
ток проходит по его ниобиевому
покрытию без всякого -сопротивления.
Струя гелия разгоняет гироскоп до
скорости вращения порядка 10 тыс.
оборотов в минуту, которая
поддерживается благодаря подаваемому
на электроды току. Ось вращения
гироскопа всегда параллельна оси его
собственного магнитного поля,
ориентированного с севера на юг.
Измерять величину малейшего углового
смещения этих двух осей друг
относительно друга предстоит
квантовым сверхпроводящим
регистрирующим устройствам (Squids),
которые по существу являются
сверхчувствительными магнитометрами.
Что нового в науке и технике.
2004. Январь. |
Главная > Это
интересно > Новости физики
и космонавтики > Проверка теории
относительности |