NASA проверяет теорию относительности

Почти через 90 лет после того, как Эйнштейн сформулировал основные постулаты своей Общей теории относительности (ОТО), ученые NASA закончили собирать данные, которые позволят проверить ее истинность. В течение прошедших 17 месяцев спутник NASA «Исследователь гравитации-В» (GP-B) вращался вокруг Земли. На его борту находилось 4 сверхточных гироскопа, генерирующих данные для беспрецедентного эксперимента по проверке ОТО.

Запущенный 20 апреля 2004 г. из авиационной базы ВВС Vandenberg на Калифорнийском побережье, GP-B должен был зафиксировать с помощью своих гироскопов два экстраординарных эффекта, предсказанных теорией Эйнштейна. Первый — геодезический эффект — то есть степень влияния Земли на искривление пространства-времени вокруг нее. Второй — эффект перемещения — то есть степень влияния вращения Земли на скручивание пространства-времени вокруг нее.

Как GP-B измерял эти эффекты? Концептуально, эксперимент прост: Поместите гироскоп и телескоп в спутнике, вращающемся вокруг Земли. (GP-B использует четыре гироскопа для избыточности.) В начале эксперимента выровняйте и телескоп, и ось вращения гироскопа на удаленную точку, «путеводную звезду». Держите телескоп выровненным к звезде в течение года, за это время спутник совершит более 5000 оборотов. Согласно теории Эйнштейна, в течение года геодезическое деформирование местного пространства-времени Земли должно заставить сместиться ось вращения гироскопа от ее начального положения на угол 6,6 арксекунд (0,0018 градуса). Аналогично, скручивание местного пространства-времени Земли должно заставить ось вращения сместиться в перпендикулярном направлении на еще меньший угол 0,041 арксекунд (0,000011 градуса).

Чтобы поставить такой, кажущийся простым, эксперимент, потребовалось 44 года совместной работы многих ученых, в основном, для создания сверхточных гироскопов. В результате были созданы гироскопы идеально круглой формы и в миллион раз чувствительнее обычных. Все 50 недель на орбите они находились в сосуде с жидким гелием, охлажденные до температуры чуть выше абсолютного нуля.

Миссия была завершена, как планировалось. Все полученные данные загружены в компьютеры Операционного центра миссии GP-B в Стэнфордском Университете. Теперь потребуется еще 15 месяцев кропотливого анализа и проверки данных, чтобы ответить на вопрос, был ли Эйнштейн прав.