ГРАВІТАЦІЯ ПОШИРЮЄТЬСЯ СО ШВИДКІСТЮ СВІТЛА

Наука і життя // Ілюстрації

<

>

Нещодавно проведені астрономічні спостереження показали, що гравітація поширюється зі швидкістю світла. До сих пір це тільки передбачалося, але експериментальних підтверджень там ні. Знати швидкість поширення тяжіння необхідно для побудови теорій, що пов'язують дві галузі фізики - квантову механіку і загальну теорію відносності, теорію гравітації.

Фізик-теоретик Сергій Копєйкін, що працює в Університеті Міссурі в Колумбії (США), в 1999 році розрахував, як гравітаційні поля рухомих тел відхиляють радіохвилі і світло. Вимірявши величину відхилення, можна обчислити швидкість гравітації.

І лише 8 вересня 2002 року випала нагода провести вимірювання: Юпітер закрив один з потужних джерел радіовипромінювання - квазар J0842 + тисячу вісімсот тридцять п'ять, що знаходиться на відстані 9 мільйонів світлових років від Землі. Поле тяжіння Юпітера відхилило радіохвилі, зігравши роль гравітаційної лінзи (див. "Наука і життя" № 2, 1994 г.) і перетворивши зображення квазара з точки в так зване "кільце Ейнштейна" - явище було передбачене загальною теорією відносності. Якби швидкість поширення гравітації була нескінченно великою, кільце мало б вигляд ідеальної окружності. Якщо ж швидкість гравітації конечна, то, за розрахунками Копєйкіна, воно стиснеться в еліпс. Однак це спотворення дуже мало, і виміряти його нелегко.

Сергій Копєйкін і його колега Едвард Фомалонт з Національної радиообсерватории в Шарлоттсвілле, штат Вірджинія, для вимірювань використовували мережу радіотелескопів в США і Німеччині, зібраних в інтерферометр з наддовгих базою. Це дозволило з надзвичайно високою точністю встановити положення квазара в кожен момент часу проходження по ньому Юпітера. За траєкторії вчені вирахували швидкість гравітації - вона виявилася рівною швидкості світла плюс або мінус 20 відсотків.

Отриманий результат цікавий і ще з однієї причини. Астрофізики давно шукають відповідь на питання: яку розмірність має наш Всесвіт? (Див. "Наука і життя" № 8, 2002 г. ) У мікросвіті, наприклад, ряд теорій припускає існування дванадцяти вимірювань (див. "Наука і життя" №№ 8, 9, 1996 р .; №№ 2, 3, 1997 г.). І якби у Всесвіті крім відомих нам трьох вимірів було хоча б ще одне, гравітаційне поле могло б "зрізати" шлях через нього. Тепер стало ясно, що цього не відбувається. Однак робити будь-які заключні висновки ще рано - потрібні нові експерименти, що використовують інші методи. До того ж американський астрофізик Кліффорд Вілл, один з провідних фахівців в області експериментальної перевірки теорії відносності, вважає методику С. Копєйкіна не цілком коректною. Він вважає, що навіть якщо швидкість гравітації не дорівнює швидкості світла, помітити це запропонованим методом неможливо. Російський фізик з ним не згоден.

Астрофізики давно шукають відповідь на питання: яку розмірність має наш Всесвіт?