Орбитальный зонд подтвердил правоту Эйнштейна

6-05-2011, 08:00 | Наука и техника / Теории и гипотезы | разместил: god | комментариев: (1) | просмотров: (3 528)

Работа аппарата Gravity Probe B глазами художника. Изображение NASA

Орбитальный зонд подтвердил правоту Эйнштейна

Данные, собранные орбитальным аппаратом Gravity Probe B, подтвердили правомерность нескольких эффектов, предсказанных в рамках общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна. Результаты анализа полученной аппаратом информации представлены в статье в журнале Physical Review Letters, а коротко об исследовании пишет портал ScienceNOW.

Аппарат Gravity Probe B был запущен в космос в 2004 году, хотя разработка этого проекта началась еще в начале 1960-х годов (работы несколько раз приостанавливались). Орбитальный зонд должен был подтвердить или опровергнуть существование двух эффектов, вытекающих из положений ОТО. Первый эффект известен как геодезическая прецессия или эффект де Ситтера и проявляется в изменении направления оси вращающегося тела, которое движется в искривленном пространстве-времени. ОТО постулирует, что массивное тело - например, Земля - искривляет вокруг себя пространство-время, так что рядом с планетой эффект де Ситтера должен проявляться отчетливо.

Второй эффект носит название увеличения инерциальных систем отсчета, или эффекта Леензе-Тиирринга. Он также проявляется в смещении осей вращения, но вызывается вращением массивного тела, которое также приводит к искривлению пространства-времени. Сами ученые сравнивают этот эффект с вращением Земли в меду - планета "тянет" за собой пространство-время так же, как она бы тянула за собой вязкую жидкость.

Gravity Probe B сумел измерить геодезическую прецессию с точностью около 0, 25 процентов (аппарат смог "увидеть" предсказанное теорией сокращение проходимой окружности вокруг Земли на 2,8 сантиметра при общей длине окружности около 40 тысяч километров). Эффект Леензе-Тиирринга аппарат измерил с точностью около 19 процентов.

Ранее существование обоих эффектов было доказано другими аппаратами. Gravity Probe B оснащен совершенными приборами - "сердцем" его гироскопов (вращающихся тел, на которых сказываются описанные эффекты) являются практически совершенные сферы, однако в их работе возникли неожиданные неполадки. Ученые не учли, что на поверхности сфер, покрытых ниобием, возникнут электрические возмущения, которые сведут на нет совершенство геометрии сфер. Чтобы получить описанные выше результаты, ученые очень долго разрабатывали способ избавиться от систематической погрешности.

Недавно коллектив астрофизиков, изучавших 70 тысяч галактик, подтвердил другие предсказания ОТО и правомерность основанной на ней космологической модели.

Источник: Лента.ру.

Рейтинг публикации:

Комментарии (1) | Распечатать

Добавить новость в:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

» #1 написал: VP (13 мая 2011 14:41)
Статус: |

Группа: Гости
публикаций 0
комментариев 0
Рейтинг поста:

Правда Эйнштейна: ОТО ж!

Работа «гравитационного» орбитального зонда в очередной раз с высокой точностью подтвердила справедливость эйнштейновской Общей Теории Относительности.

Зонд Gravity Probe B исследует искажения пространства-времени: взгляд художника

Для оценки эффектов ОТО аппарат следил за мельчайшими отклонениями оси вращения расположенных на борту гироскопов относительно опорной звезды

750-миллионный проект Gravity Probe B увенчался новым триумфом идей Эйнштейна: проведенные им сверхточные измерения полностью совпали с теоретическими предсказаниями Общей Теории Относительности (ОТО), трактующей гравитационное взаимодействие, как искривление пространственно-временного континуума под действием массы.

Зонд проработал на орбите в общей сложности 17 месяцев, начиная с 2004 г., путешествуя от одного земного полюса до другого и обратно. При этом он фиксировал два интересных следствия ОТО. Первый – т.н. эффект де Ситтера, или геодезическая прецессия, которая заключается в отклонении оси вращающегося тела (в данном случае – расположенного на борту спутника гироскопа), движущегося в искривленном гравитацией пространстве-времени.

Второе следствие из уравнений Эйнштейна, которое исследовал Gravity Probe B, называется эффектом Лензе – Тирринга и возникает как результат едва заметного закручивания пространства-времени, увлекаемого за собой массой вращающейся Земли. Представьте себе палочку, вращающуюся в густом меду: окружающие слои меда будут увлекаться ее движением, примерно как и в нашем случае. Этот эффект также показан с высокой точностью, хотя величина его и на порядки меньше, чем даже у геодезической прецессии.

Для проведения сверхточных измерений зонд следил за мельчайшими отклонениями осей вращения четырех расположенных на борту гироскопов, используя в качестве неподвижного ориентира одну из звезд.

Геодезическая прецессия при движении по полярной орбите приводила к легким отклонениям в плоскости самой орбиты, а эффект Лензе – Тирринга – в перпендикулярной. Заметим, что эти гироскопы, совершавшие 5 тыс. оборотов в минуту, можно назвать настоящим чудом; специально для них из кварца были изготовлены едва ли не самые ровные сферы в истории человечества: при размерах примерно с мячик для пинг-понга величина неровностей на них не превышала нескольких атомных слоев. Если мысленно увеличить эти шары до размеров всей нашей планеты, «горы» и «впадины» на них не превысят 3 м.

Покрыв сферы сверхпроводящим ниобием, который при вращении создавал удобное для измерений магнитное поле, ученые и намерены были проводить сверхточные наблюдения. Однако все равно мельчайшие неоднородности в гироскопах вторглись в эти планы: электростатические заряды в ниобиевом слое делали сферы с точки зрения электромагнетизма далеко не столь округлыми, как с точки зрения геометрии. Поэтому, несмотря на то, что сами эксперименты были завершены несколько лет назад (тогда мы писали об этом в заметке «Шары в космосе»), некоторое время ушло на поиски методов нивелировать все эти систематические эффекты и довести результаты измерений до должной точности.

По пресс-релизу Stanford University

http://www.popmech.ru/article/8974-pravda-eynshteyna/

» Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии