Впервые установлено, как притяжение Земли "закручивает" пространство
Замеры помогли максимально строго проверить общую теорию относительности
Ученые из Китая, Армении и ряда зарубежных стран впервые проследили при помощи спутника LARES-2 за тем, как притяжение Земли в комбинации с ее вращением вокруг своей оси приводит к едва заметному "закручиванию" структуры пространства-времени вокруг нашей планеты. Эти замеры помогли максимально строго проверить общую теорию относительности, говорится в исследовании, опубликованном в научном журнале Nature.
"Мы показали, что спутник LARES-2 позволяет отслеживать влияние вращения и притяжения Земли на структуру окружающего ее пространства-времени с погрешностью в одну часть на тысячу. Данная рекордная точность замеров позволила нам провести самую строгую проверку общей теории относительности в околоземном пространстве и сузить перечень возможных альтернативных теорий гравитации", - говорится в публикации.
Как отмечает научный руководитель миссии LARES-2, научный сотрудник Уханьского института физики и математики (Китай) Игнацио Чуфолини, одно из следствий общей теории относительности заключается в том, что любой вращающийся массивный объект особым образом "закручивает" пространство вокруг себя. Это меняет его структуру и характер движения элементарных частиц и более массивных скоплений материи через эти регионы космоса.
При достаточно большой массе и плотности объекта, этот феномен, так называемый эффект Лензе-Тирринга, будет заставлять "качаться" в стороны орбиты и оси вращения любых тел и частиц, которые движутся вокруг скопления массы. Свидетельства этого ученые уже находили при наблюдениях за некоторыми черными дырами и окружающими их небесными телами, однако для менее массивных источников притяжения, таких как Земля, данный феномен, крайне сложно "увидеть" и изучить.
Для проверки этого следствия теории относительности Европейское космическое агентство вывело в июле 2022 года специализированный научный зонд LARES-2, разработанный Итальянским космическим агентством (ASI). Он представляет собой идеальную сферу из сплава никеля массой в 297 кг, внутри которой расположено три сотни уголковых отражателей, позволяющих очень точно определять расстояние до спутника с поверхности Земли при помощи мощных лазеров.
Используя эти наборы зеркал, ученые на протяжении трех лет наблюдали за тем, как меняется положение оси вращения и параметры орбиты LARES-2, а также сравнивали результаты этих замеров с данными с LAGEOS, схожего спутника НАСА, выведенного на орбиту еще в 1976 году. Эти замеры подтвердили, что притяжение Земли "закручивает" пространство вокруг себя ровно так, как предсказывает общая теория относительности. Это ставит под сомнение многие вариации теории Черна-Саймонса и других альтернатив для теории Эйнштейна, подытожили физики.
Nature
