|
Мерят скоростта на гравитацията
Международен екип от учени проверява теорията на Айнщайн
Физиците използват шанс, който се удава един път на 10 години
Учени от няколко страни извършиха вчера фундаментален експеримент за измерване на скоростта на гравитацията, съобщи Би Би Си.
Това стана, след като благоприятно подреждане на планетите даде възможност на физиците да се опитат да проверят теорията на относителността на Алберт Айнщайн. Учените се надяват, че ще имат шанса да тестват предположението му, че във Вселената няма скорост по-голяма от тази на светлината (300 000 км в сек.) и че тази на гравитацията е равна на нея.
Вчера Юпитер премина близко до светлината, идваща от мощен квазар – обект, приличащ на звезда, който е отдалечен на милиарди светлинни години. Гравитацията на най-масивната планета в Слънчевата система трябва да “бутне” потока от вълни, идващ от квазара, което ще доведе до изместване на положението му, където се вижда върху небето от Земята. Астрономите се надяват да измерят това изместване, което зависи от скоростта на гравитацията.
Досега предположението на Айнщайн за скоростта на гравитацията изглежда достоверно, но на практика никога не е доказвано.
Учените ще измерят изместването на във позицията на квазара, като я сравнят с тази на други квазари, които са далеч от Юпитер и сигналите от тях могат да бъдат регистрирани в небето. Наблюденията ще бъдат извършени с помощта на прецизни телескопи от Вирджинските острови (Карибско море) до Хаваите (Тихия океан) и в Германия. За целта ще бъдат използвани десет 25-метрови радиотелескопа на американската Национална радио-астрономическа обсерватория (НРАО), които са разположени от Вирджинските острови до Хаваите, както и 100-метровия радиотелескоп на германския институт “Макс Планк” в Ефелсберг.
Ако всичко премине нормално, тази технология и получените данни ще бъдат достатъчни, за да бъде оценена скоростта на гравитацията. Очаква се резултатите да бъдат обработени до средата на ноември.
Учените в експеримента, ръководени от Сергей Копейкин от Университета на Мисури в гр. Колумбия, САЩ, няма да имат подобен шанс поне едно десетилетие.
“Смятаме, че общата теория на относителността е коректна и че скоростта на гравитацията е равна на тази на светлината”, заяви Копейкин. Той съобщи още, че учени от Япония и от космическата агенция на САЩ – НАСА, също ще използват своите радиотелескопи, за да бъдат сравнени получените данни.
Според Майкъл Роуън-Робинсън, астрофизик в лондонския Имперски колеж, идеята за измерване на скоростта на гравитацията и сравняването й със светлинната е много интригуваща. “Теорията на Айнщайн е толкова доминираща, че ние просто приемаме факта, че гравитацията се разпространява със светлинна скорост. Но това трябва да бъде проверено”, казва той.
Астрономът Ед Фомалон от НРАО смята, че резултатите могат да бъдат изненадващи. “Ако експериментът покаже, че скоростта на гравитацията е по-голяма от светлинната, тогава общата теория на относителността на Айнщайн се разпада”, заяви той пред Би Би Си.
Том Шанкс, преподавател по физика в Университета в Дърам, Великобритания, смята, че експериментът е съвременен вариант на историческите наблюдения на слънчевото затъмнение на сър Артър Едингтън. “От теорията на Айнщан следва, че масата изкривява пространството и това кара светлината да се движи по изкривена траектория. Първият опит на теорията на относителността бяха наблюденията върху изкривяването, което причинява масата на Слънцето върху светлината от отдалечени звезди при слънчево затъмнение. През 1919 г. сър Артър Едингтън показа, че позицията на звездите на небето се премества в зависимост от отдалечеността на лъча им от Слънцето. Тези премествания бяха близки до предвижданията в теорията на относителността и потвърждаваха, че теорията на Айнщайн бе на прав път”, каза той. Според него новият експеримент ще направи почти същото, като използва Юпитер вместо Слънцето, и квазари вместо звезди.
Много квазари излъчват силни радиовълни, които могат много точно да бъдат проследени от радиотелескопи. “Като се наблюдава какво става с положението на квазарите в небето, когато гравитационното поле на Юпитер оказва влияние на преминаващите лъчи от квазарите, учените могат да проверят други аспекти от теорията на относителността”, смята проф. Шанкс.
Един от тези аспекти е колко бързо ще бъде усетено гравитационното поле на Юпитер и изкривяването на пространството около него, предизвикано от масата му, от вълните, идващи от квазарите. Това ще бъде направено като се сравни дали преместването в позицията на квазарите ще съвпадне с прогнозираните чрез теорията на относителността.
“Ако съвпаднат, това ще е доказателство, че ефекта на изкривяване на пространството от гравитацията, се разпространява със скоростта на светлината. Но ако позициите на квазарите не се преместят по този начин, това би показало, че изкривяването на пространството от гравитацията се движи с друга скорост. И това би поставило под въпрос цялата теория на Айнщайн за относителността”, казва Шанкс.
Астрономът Ед Фомалон:
“Ако експериментът покаже, че скоростта на гравитацията е по-голяма от светлинната, тогава общата теория на относителността на Айнщайн се разпада”, заяви той пред Би Би Си.
Ноухау
Копейкин разработи по-реалистичен модел
Сергей Копейкин
Обикновено учените приемат, че т.нар. ефект на лещата превръща точков източник на светлина в пръстен, когато радиовълните преминават край ръба на обекта, който причинява изкривяването – в случая Юпитер. Но при това предположение гравитационното поле се приема за статично. През 2001 г. Копейкин реши да разработи по-реалистичен модел. При него, докато Юпитер се движи в пространството, променящото се гравитационно поле взаимодейства с радиовълните. Изчисленията показват, че ако гравитацията има крайна скорост, пръстенът, който се вижда от Земята ще бъде леко изкривен, в сравнение с формата му, ако гравитацията се разпространява мигновено.
Ефектът на лещата
Какво е квазарът?
Изключително “ярък” обект, далеч във вселената
Масата му е огромна и се върти около оста си десетки пъти в секунда
Излъчва мощни, насочени потоци електромагнитни вълни
С оптичен телескоп, някои могат се видят като точка, нещо като звезда
Името им идва от съчетанието квази-звезди
Българската литература
Вече на една година
|
Мерят скоростта на гравитацията