Ейнштенівське викривлення простору доведене
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Не так давно, в ході унікального космічного досліду, проведеного американськими вченими була підтверджена знаменита Ейнштейнівська теорія про гравітаційне викривлення простору. В чому ж полягала суть цього експерименту?
У 2004 році співробітниками НАСА був запущений супутник Gravity Probe B, з метою виміряння тонких ефектів впливу нашої планети на навколишній простір та час. На супутнику було встановлене надзвичайно точне обладнання, а сам він був націлений на далеку зірку в якості точки опори. Апаратура супутника вимірювала дрейф осі гідроскопів з невеликою похибкою, що складала десятитисячні долі кутової секунди.
У 2007 році вченими були опубліковані перші результати цього експерименту, в цілому виглядали вони добре, але було одне але: серед всього іншого були виявлені деякі додаткові сили, пов’язані з конструкцією супутника, які не планувалось виявити спочатку. На вираховування цих поправок в американських астрофізиків пішло цілих п’ять років. Після цього дослідники винесли остаточне рішення: наша планета Земля таки справді викривляє простір навколо себе в повній відповідності до теорії викривлення простору та знаменитої теорії відносності, яку свого часу сформував геніальний Альберт Ейнштейн.
При висоті польоту супутника у 642 кілометри довжина протяжності його орбіти перевищує 40 тис. км., а це на 3 см. менше ніж слідувало б з евклідової геометрії. Це відбувається тому що наша планета наче прогинає простір, створюючи свого роду «яму» чим порушує плоский евклідів простір. На думку вчених це викликано так званим геодезичним ефектом, що відображається в постійному круговороті осі гіроскопу у площині орбіти супутника.
Подивіться на картинку зверху. Зліва показано якби то все мало виглядати згідно класичної евклідової геометрії, а справа як виглядало насправді. Як бачимо маса Землі стягує простір та час в умовно невеличкий конус. У випадку із нашим супутником його ось по мірі проходження по орбіті весь час відхиляється на невеликий лівий кут, саме відхилення наче невелике (воно складає 2,8 сантиметра) але достатнє щоб його помітили точні прилади, що були встановлені на супутнику.
Ось такий цікавий експеримент, який до речі, був запланований ще у далекому 1959 році, але лише у XXI столітті стан розвитку техніки дозволив втілити цю ідею в життя.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.