Логин:   Пароль:  

Соцсети



Ещё в разделе
Опрос

Как вам наш ресурс ?

Отлично
Хорошо
Удов.
Плохо


Результаты
Все опросы

Партнёры

Опубликованы результаты исследований спутника Gravity Probe B

Спустя почти пятьдесят лет после появления идеи эксперимента, и почти 7 лет после запуска спутника Gravity Probe B, агентство NASA обеспечило ученых первыми данными о прецессии вращающегося гироскопа в гравитационном искривлении пространства-времени.
Автор:
Написал: Amro Дата: 2011-07-13 00:46
Спустя почти пятьдесят лет после появления идеи эксперимента, и почти 7 лет после запуска спутника Gravity Probe B, агентство NASA обеспечило ученых первыми данными о прецессии вращающегося гироскопа в гравитационном искривлении пространства-времени.

В начале мая NASA объявила долгожданные результаты, полученные спутником Gravity Probe B, которые позже были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
От формирования идеи эксперимента до завершения сбора и обработки данных с Gravity Probe B прошло около 47 лет, при этом на исследования было потрачено 750 миллионов долларов США. И все эти затраты были направлены на то, чтобы подтвердить два фундаментальных предсказания, построенных на общей теории гравитации Эйнштейна.

Согласно теории Эйнштейна, время и пространство не являются постоянными жесткими структурами ньютоновской Вселенной, они едины в форме пространства-времени и подвержены искривлениям под действием гравитации. Тело большой массы деформирует пространство-время, также как шар для боулинга искривляет поверхность батута. Кроме того, вращающиеся тела незначительно увлекают за собой и пространство-время.

Наша планета за счет своей массы и вращения может изменять пространство-время обоими упомянутыми способами. Именно это и должны были проверить четыре гироскопа, размещенные на борту Gravity Probe B, запущенного на полярную орбиту на высоте 640 км над поверхностью Земли. Согласно предположениям ученых, искривление пространства-времени влияет на гироскоп так, что его ось медленно отклоняется в плоскости орбиты спутника примерно на 1,8 тысячных градуса в год, а в перпендикулярной плоскости – на 40 миллисекунд в год.

Эксперимент, фактически, стартовал в 1963 году, когда ученые констатировали тот факт, что уже существуют технологии, необходимые для подобных исследований. В 1984 году проект перешел в стадию разработки. В результате долгого процесса согласований спутник Gravity Probe B был запущен в 2004 году. Данные собирались всего 16 месяцев, но потом потребовалось еще около 5 лет обработки собранной информации, чтобы выделить полезный сигнал на фоне других явлений.

Гироскопы, размещенные на борту спутника, состояли из сверхпроводящего ниобия, таким образом, во время вращения супертоки в ниобии создавали магнитный момент, параллельный оси вращения. Для измерения направления этого момента были использованы чрезвычайно точные магнитометры, способнее зафиксировать малейшие изменения в ориентации (прецессии, предсказанные общей теорией относительности). В начале миссии оси всех четырех гироскопов были установлены по оси симметрии спутника. К слову, ось симметрии также совпадала с оптической осью телескопа, смонтированного на конце конструкции. Специальные двигатели ориентировали спутник на звезду HR 8703 в созвездии Пегаса в нашей Галактике (за исключением того момента, когда прямую видимость звезды перекрывала Земля). Кроме того, для усреднения всевозможных «паразитных» крутящих моментов, система поворачивалась вокруг своей оси раз в 78 секунд.

Еще во время подготовки эксперимента были обнаружены явления, влияющие на точность данных. В первую очередь, вращение оси из-за не совсем сферической формы ротора. Это во много раз усложнило процесс начальной калибровки и ухудшило результат. Когда эксперимент задумывался, планировалось довести его точность до 1%; на практике удалось достичь лишь 20% точности. Однако при этом эксперимент показал явное наличие релятивистской прецессии.


sci-lib.com

Похожие страницы :

Рейтинг:
Комментарии: (1)

1.   Разместил Walter Orlov   2011-08-21 13:52  

Когда эксперимент задумывался, планировалось довести его точность до 1%; на практике удалось достичь лишь 20% точности.



Насколько трагична ситуация была на самом деле узнаём из следующей статьи:

"The first analysis of this data revealed unexpected anomalies. The gyroscopes had behaved badly - wandering around and pointing in strange orientations. Irregular patches on the surfaces of the spheres were to blame. Everitt knew about these patches and expected interactions with the housing that would create small forces, or torques. But unanticipated patches on the housing itself amplified these electrostatic interactions. 'The torques were 100 times larger than we were expecting,' says Everitt. 'It was a horrible shock.'"

Итак ошибка в 100 раз превышала ожидаемый эффект! Даже для людей стронних ясно, что проект уже в самом начале провалился.

2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.053 секунды