Орбитальный зонд подтвердил правоту Эйнштейна

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.