Вченим це вдалося знову.
Вони довели правильність теорій Ейнштейна.
Вкотре.
Відповідно до загальної теорії відносності, опублікованої ним у 1915 році, гравітація — це не що інше, як падіння об’єктів уздовж викривлень простору-часу. Простір-час не статичний. Воно згинається. Воно скручується.
І гравітаційне захоплення (frame-dragging) є доказом.
Уявіть ложку, що обертається, в меді.
Мед починає рухатися. Все, що виявляється у ньому, рухається разом із ложкою.
Земля робить те саме з простором-часом.
Масивна обертова планета захоплює тканину Всесвіту за своїм обертанням. Чорні діри роблять те саме, тільки швидше і насильніше.
Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature, вимірює цей ефект з безпрецедентною точністю.
Роботу очолює Ігнаціо Чуоліні із Сапієнця університету в Римі.
«Ми покращили точність вимірів більш ніж удесятеро», — каже Чуоліні.
У фізиці?
Це велике досягнення.
Це допомагає поховати дивні альтернативні теорії гравітації.
Дискотечні кулі
Дані отримані від супутника LARES-2.
Його було запущено в 2022 році Італійським космічним агентством.
Це продовження програми з старішими супутниками LAGEOS NASA.
Всі три апарати є сферами, вкритими дзеркалами.
Вони схожі на галактичні дискотечні кулі.
Вчені відбивають від них лазерні промені, щоб з екстремальною точністю відстежувати їхнє положення в просторі.
Вони обертаються на орбіті у тисячах кілометрів над поверхнею.
Далеко поза атмосфери.
Жодного повітряного середовища, яке могло б порушити їхню траєкторію.
Якби Земля була ідеальною сферою, супутники зміщувалися тільки через ефект гравітаційного захоплення.
Але Земля – не сфера.
Місяць та Сонце притягують її.
Припливи роблять планету трохи сплюснутою і асиметричною.
Це ускладнює розрахунки орбіти.
Чуоліні та його команді довелося виключити «шум», викликаний впливом Місяця та Сонця.
Вони поєднали дані LARES-2 з архівними показниками LAGEOS.
Так вони визначили ефект гравітаційного захоплення з невизначеністю, що становить одну тисячну.
Деніел Холц називає це вражаючим досягненням.
Він викладає астрофізику в університеті Чикаго.
Він не брав участі у проекті.
NASA намагалося зробити це раніше.
Гравітаційний зонд B було запущено у 2004 році.
Його вартість становила 750 мільйонів доларів.
Він використав гіроскопи.
А це новий метод?
Значно дешевше.
І значно точніше.
“Вони розглядають всю орбіту як гіроскоп”, – говорить Холц.
Це елегантно.
У сто разів найкраща точність за незначну частину ціни.
Проблема припливів
Найскладнішим було відстеження місячних та сонячних припливів.
Більшість припливних ефектів компенсувалася при змішуванні даних із супутників.
Один не компенсувався.
Приплив K1.
Він додавав невизначеності.
Команді довелося спостерігати, як приплив K1 впливає на супутники, протягом трьох років.
Нарешті, вони зрозуміли силу його впливу.
Встановили нові обмеження потужності припливу K1.
Це корисно сейсмологам та океанографам.
Гарний бонус.
Але головна ціль?
Перевірка теорії Ейнштейна проти інших ідей.
Пол Ласки бачить каверзу.
Він працює в Університеті Монаш.
“Ми знаходимося в Сонячній системі”, – вказує Ласкі.
Гравітація тут слабка.
Альтернативні теорії можуть виглядати так само, як загальна теорія відносності, у слабких полях.
Вони виявлять себе тільки там, де гравітація стає неймовірною.
Поруч із чорними дірками.
У разі сильної гравітації.
“Це бездоганний вимір”, – визнає Ласкі.
“Але воно не досліджує зони сильної гравітації”.
Чи має це значення?
На даний момент.
За словами Холца, це просто додає ще одне перо у шапку Ейнштейна.
Теорія відносності залишається недоторканою.
Деякі нові креативні теорії?
Мертві при народженні.
Відкинуті.
Прогрес відбувається саме так.
Теоретикам, які хотіли зламати правила Ейнштейна, настав час рухатися далі.
Наступна теорія.
Наступний тест.
Ейнштейн все ще чекає осторонь.
