Просторово-часова воронка навколо Землі
Чи повірите ви, що Земля знаходиться в середині вихору простору-часу?
Айнштайн передбачив це майже сто років тому, і це виявилося правдою.
4 травня 2011 року дослідники оголосили, що космічний апарат НАСА Gravity Probe B виявив вихор, і його форма точно відповідає прогнозам теорії гравітації Айнштайна.
«Здається, що простір-час навколо Землі спотворено так само, як передбачає загальна теорія відносності», - говорить фізик Стенфордського університету Френсіс Еверітт, головний дослідник місії Gravity Probe B.
Час і простір, згідно з теоріями відносності Айнштайна, сплетені разом, утворюючи чотиривимірну тканину, звану «простір-час».
Маса Землі покрита ямочками цієї тканини, дуже схоже на людину, як сидів серед батута.
Якби Земля була нерухомою, це означало б кінець історії.
Але наша планета обертається, і обертання повинно витягнути ямочку в 4-мірний вихор.
Це те, що GP-B відправився в космос у 2004 році, щоб перевірити.
Ідея експерименту проста: уявіть, що ви намагаєтеся накрутити іграшковий дзига на ямочках на поверхні цього батута.
Це буде коливатися, вірно?
Щось подібне відбувається, коли ви намагаєтеся обертати гіроскоп у викривленому просторі-часі.
Його вісь обертання буде дрейфувати або «прецесувати».
Гравітаційний зонд B переніс кілька суперсферічних гіроскопів на орбіту Землі, щоб подивитися, що вони будуть робити.
На практиці ця проста ідея надзвичайно складна.
Згідно з розрахунками, викривлений простір-час навколо Землі має призвести до зміщення осей гіроскопів на крихітну величину - дійсно крихітну.
Це все одно що виміряти товщину аркуша паперу, що знаходиться на відстані 100 миль від краю.
Навіть найменше порушення могло зіпсувати експеримент.
«Нам довелося винаходити зовсім нові технології, щоб зробити це можливим», - каже Еверітт.
Команда Gravity Probe B розробила супутник без перетягування, який міг би стикатися з атмосферою Землі, не порушуючи гіроскопи.
Вони з'ясували, як утримати магнітне поле Землі від проникнення в космічний корабель.
І вони створили пристрій для вимірювання обертання гіроскопа - у цілому гіроскопа.
Проведення експерименту було великою проблемою.
Але після року збору даних і майже п'яти років аналізу вчені Gravity Probe B, схоже, зробили це.
Гіроскопи оброблені; вихор реальний; і ми в цьому.
Айнштайн знову мав рацію.
Джерело: Наука та Всесвіт