Поиск по сайту
Проект публикации книги «Познай самого себя»
Узнать, насколько это интересно. Принять участие.

Короткий адрес страницы: fornit.ru/1055

Этот материал взят из источника: http://www.inauka.ru/news/article59628.html http://science.compulenta.ru/240295/ http://www.inauka.ru/analysis/article59761.html http://news.battery.ru/theme/science/?newsId=27631828&from_m=smail http://physics.com.ua/news_news.php?id=338
Список основных тематических статей >>
Этот документ использован в разделе: "Эфирные теории"Распечатать
Добавить в личную закладку.

Подтверждения релятивисткой теории

Новое подтверждение взгляда Эйнштейна на пространство

...фотоны обладали различной частотой, и их энергия отличалась в миллион раз. Но при этом один был зафиксирован всего на 0,9 секунды прежде другого. С учётом того, что пробежали они через Вселенную расстояние в 7,3 миллиарда световых лет, — это можно считать одновременной фиксацией, то есть летели они через пространство фактически с одной скоростью.
Лоренц-инвариантность не была нарушена даже в масштабе Планка, объясняют физики в своей статье.

ФИЗИКИ ПРОВЕРИЛИ ЭЙНШТЕЙНА С ПОМОЩЬЮ ГРАФИТА

Можно ли проверить теорию относительности Эйнштейна с помощью грифеля от карандаша? Можно, утверждают физики. Для этого из графита надо изготовить чрезвычайно прочный материал толщиной в один атом - графен. Удивительный материал в прошлом году получила группа российских и английских ученых под руководством профессора из Манчестера Андре Гейма, отделив атомарный слой от кристалла графита. Оказалось, что этот эластичный материал с высокой электропроводностью можно использовать для проверки теории относительности!

Графен оказался не только хорошим проводником. Выяснилось, что электроны в нем ведут себя как релятивистские частицы без массы, так называемые безмассовые фермионы Дирака, передвигаясь со скоростью около 106 метров в секунду. Авторы работы рассказали, что при воздействии магнитного поля фермионы Дирака приобретают динамическую массу согласно знаменитому уравнению Эйнштейна (E=mc2). Об этом сообщает агентство "Информнаука".

"Космологическая константа" Эйнштейна не была ошибкой?

Новые исследования международной команды астрономов Supernova Legacy Survey (SNLS) показывают, что Эйнштейн, вероятно, зря исключил "космологическую константу" из своей Общей теории относительности. Как выяснили участники команды SNLS, включающей астрономов из Франции, Канады, Великобритании и США, пресловутая "тёмная энергия", сила, способствующая ускоренному расширению Вселенной, ведёт себя практически точно так же, как и космологическая константа Эйнштейна (с погрешностью в 10%).

Космологической константой (космологической постоянной) Эйнштейна называют "энергию пустого пространства". Эйнштейн ввёл это понятие в свою общую Теорию относительности, поскольку предполагал, что Вселенная является устойчивой и равновесной, а его собственные уравнения в рамках общей теории относительности демонстрировали обратное: если Вселенная изначально пребывала в динамическом равновесии, гравитация должна была бы заставить её начать сжиматься. Соответственно, космологическая константа, противодействующая гравитации, как предполагал Эйнштейн, должна была восстановить баланс сил.

Однако примерно в то же время наблюдения астронома Эдвина Хаббла показали, что Вселенная не пребывает в состоянии равновесия, но расширяется. Более того, введение самой космологической константы в формулы Общей теории относительности не позволяет говорить о постоянном равновесии Вселенной; незначительное расширение или сжатие спровоцирует ещё большее расширение или сжатие в силу высвобождения вакуумной энергии; а колебания подобного рода неизбежны в силу неравномерного распределения вещества во Вселенной.

После этого Эйнштейн отказался от космологической константы, назвав её самой крупной ошибкой в своей жизни.

С чем, впрочем, далеко не все до сих пор согласны. Особый интерес "ошибка" Эйнштейна стала вызывать в 1990-ые годы, когда обнаружилось, что Вселенная расширяется с ускорением.

Как заявил один из участников SNLS, профессор Рэй Карлберг, результаты их работы расходятся с многочисленными теориями о природе "тёмной энергии", предполагающими, что она со временем должна изменяться. "Из всего, что нам удалось выяснить, получается, что характеристики тёмной энергии остаются неизменными", - заявил Карлберг.

Основным инструментом исследователей оказалась 340-мегапиксельная камера MegaCam, построенная при участии французского министерства атомной энергии и специалистов международной астрономической корпорации Canada-France-Hawaii Telescope Corporation. Благодаря очень широкому полю зрения, с её помощью удаётся измерять показатели сразу несколько останков сверхновых одновременно, - а именно наблюдения за сверхновыми и являются главным путём изучения "тёмной энергии". Собственно, наблюдения определённого типа сверхновых в 1990-ые годы и заставили учёных предположить само существование "тёмной энергии".


Проверка правильности теории Эйнштейна

Закончил исследования на орбите американский аппарат Gravity Probe B ("Гравитационный зонд"), запущенный на высоту 600 км полтора года назад. У аппарата была единственная, но благородная задача - опытным путем проверить правильность теории Эйнштейна об искривлении пространства-времени в поле гравитации, которое в данном случае обеспечивала Земля. Это краеугольный камень современного мировоззрения, без него рухнет гармония Природы. Но окончательной экспериментальной проверки теория относительности Эйнштейна за 90 лет своей славной истории не получила. И теперь уже теоретики находят в теории Эйнштейна недоработки и пытаются создать новую картину мира. Словом, НАСА раскошелилось
и выложило на эксперимент 700 млн долларов.

Все гениальное просто. Проста и идея эксперимента. Если гироскоп (это вариант детской юлы) поместить на орбите и направить ось вращения на далекую звезду, то свободная от внешних сил ось должна навечно сохранить заданное направление. Но если гравитация Земли создает вихри, то ось отклонится. На этом предположении и строится исключительная - больше, чем у Христа, - популярность Эйнштейна.

Дьявол, как всегда, в деталях. Этот дрейф настолько микроскопичен, что достойные приборы для опыта, идея которого возникла на заре космической эры, появились недавно. Аппаратура на зонде столь чувствительная, что может измерить толщину листа бумаги с расстояния 160 км. На борту Gravity Probe B в звуконепроницаемом и охлажденном почти до абсолютного нуля термосе находятся 4 гироскопа. Вращение идеально отполированных шариков из кварца диаметром 4 см продолжалось 16 месяцев. Столь большая вакуумная полость никогда прежде в космос не выводилась. Чувствительность гироскопов в 30 миллионов раз выше, чем у любых существовавших прежде приборов подобного рода.

Ученые сумели поймать два из трех предсказанных Эйнштейном вариантов искривления пространства-времени. Зафиксировали искривление пространства (лучи вблизи массивных астрономических объектов) и замедление времени в космических полетах на больших скоростях. Но никогда не наблюдалось, чтобы одновременно искривлялись и пространство, и время. На малых земных расстояниях уловить эффект невозможно.

Миссия завершена, но анализ данных займет еще год. Если результаты опыта не совпадут с прогнозами теории относительности, придется строить новую теорию мироздания. Впрочем, сам Эйнштейн не слишком бы удивился: он рассматривал теорию относительности вместе с квантовой механикой как временное описание мира до той поры, пока удастся получить полное описание мира. Пытаясь вырваться из противоречий своих теорий, Эйнштейн вдобавок к силе притяжения даже придумал "силу отталкивания", существование которой по последним теориям становится очень вероятным.

Член-корреспондент РАН Алексей Старобинский не исключает, что Gravity Probe B предложит аргументы в пользу парадоксальной теории суперструн. Эта теория предсказывает существование новой частицы гравитона, где гравитация распространяется быстрее скорости света. Во Вселенной, построенной из гравитонов, число измерений много больше, чем мы привыкли. Дополнительные измерения свернуты в круг, в них тяжело зайти. Из своего убогого трехмерного мирка мы просто не можем оценить всю прелесть многомерного мира, который окажется неизмеримо фантастичнее любой фантастики.

Возле черных дыр найдено вещество, движущееся с огромной скоростью

Европейский орбитальный телескоп XMM-Newton подтвердил выводы Эйнштейна о поведении вещества вблизи черных дыр. В спектрах удаленных галактик астрофизики увидели "размытые" - из-за релятивистских эффектов - линии ионов железа, появление которых обусловлено падением вещества внутрь черной дыры с околосветовой скоростью. Небезызвестно, что атомы (или ионы) любого вещества в возбужденном состоянии излучают набор электромагнитных волн строго определенных длин. Такой набор, называемый спектром, представляет собой "отпечаток пальца" данного вещества, каждая длина волны называется линией спектра. Наблюдая удаленные объекты, астрофизики по длинам волн могут получать представление об их химическом составе. Допплеровское уширение спектральных линий оказалось незаменимым источником информации о недоступных непосредственному наблюдению окрестностях черных дыр. Аномальный спектр - последняя попытка "сообщить о себе" пропавшего 7 млрд лет тому назад вещества. Общая теория относительности предсказывает "странное" поведение объектов, попавших в гравитационное поле сверхмассивных тел, к которым относятся черные дыры. Так, время для "жертвы" притяжения замедляется, и - с ее точки зрения - падение не заканчивается никогда.

Опыт Майкельсона-Морли в современной версии

Эксперимент с вращающимся резонатором, проведенный немецкими физиками, с точностью порядка одной десятиквадриллионной подтвердил независимость скорости света от направления.


Изотропия пространства, то есть предположение о том, все направления в пространстве равноправны, — один из основных постулатов, на которые опираются современные физические теории. Разумеется, столь важные предположения должны тщательно проверяться, как с помощью астрономических наблюдений (о которых мы писали в заметке Астрофизики в недоумении: у Вселенной, похоже, есть выделенная ось), так и в лаборатории. Исследование свойств самого по себе пространства — задача непростая, однако в рамках теории относительности изотропия пространства приводит и к изотропии скорости распространения света, а это уже можно проверить в эксперименте.

О результатах одного такого эксперимента докладывается в недавней статье немецких физиков S. Herrmann et al., Physical Review Letters, 95, 150401 (3 October 2005). Эта работа использовала, в сущности, идею классического опыта Майкельсона-Морли, в котором сравнивалось время распространения света в двух зафиксированных перпендикулярных направлениях. Особенность же опыта немцев заключалась в том, что сравнивались резонансные частоты неподвижного и вращающегося цилиндров-резонаторов, что позволяло улучшить точность измерения.

Для устранения всех возможных внешних источников погрешностей авторы работы погрузили всю установку в термостат, обеспечив постоянство температуры, а также контролировали ось вращения цилиндра с поразительной точностью в десятые доли угловой секунды! Более того, в эксперименте учитывалось и компенсировалось даже медленное «шатание» самого здания лаборатории, поскольку типичная скорость этого «шатания» составляла несколько угловых секунд в сутки.

Все эти усовершенствования позволили немецким физикам на порядок улучшить чувствительность опыта по сравнению со старыми экспериментами и достичь относительной точности измерений 10–16. Авторы работы заявляют, что даже при такой чувствительности никаких отклонений от изотропии не обнаружено. Этот результат приводит к более строгим ограничениям на многие теории с нарушением локальной лоренц-инвариантности, разрабатываемые сейчас теоретиками.

В планы авторов входит дальнейшее повышение чувствительности эксперимента в ближайшем будущем, в частности за счет улучшения свойств резонаторов. Справедливости ради, авторы упоминают и похожие эксперименты (давшие аналогичные по точности результаты) других исследовательских групп, опубликованные в этом году: P. L. Stanwix et al., Phys. Rev. Lett. 95, 040404 (2005) и P. Antonini et al., Phys. Rev. A 71, 050101(R) (2005).


Детерминизм

В XIX веке было обещано вознаграждение тому, кто первым сможет ответить, стабильна ли Солнечная система. Вопрос о стабильности можно переформулировать так: если бы вы могли оказаться в далеком будущем, увидели ли бы вы все планеты точно там, где они находятся сегодня, так же расположенными друг относительно друга и движущимися с той же скоростью? Это — чрезвычайно трудный вопрос. На него нельзя ответить однозначно, поскольку в Солнечной системе девять планет, не считая их спутников, астероидов и комет, у которых есть свои собственные маленькие спутники с неизвестными нам орбитами. Хотя Солнечная система и приводится как показательный пример часового механизма Вселенной и принципа детерминизма, но ее будущее не всегда можно точно предсказать.

Это наличие большого количества разнообразных факторов, влияющих на движение планет, в первой половине XX века сыграло важную роль в экспериментальном подтверждении общей теории относительности. У Меркурия, как и у всех остальных планет, орбита эллиптическая (см. Законы Кеплера). Если бы Солнечная система состояла только из Меркурия и Солнца, то Меркурий двигался бы все время по одному и тому же эллипсу. Однако из-за влияния других планет этот эллипс с каждым оборотом планеты вокруг Солнца немного искривляется. По мере движения планеты ближайшая к Солнцу точка орбиты — перигелий — постепенно смещается, причем смещается ненамного: каждые сто лет она сдвигается вокруг Солнца примерно на 1000 угловых секунд, то есть на четверть градуса. Почти все это смещение можно объяснить результатом гравитационного притяжения других планет — за исключением 43 угловых секунд за столетие.

До того, как Эйнштейн сформулировал свою общую теорию относительности, феномен с перигелием Меркурия был всего-навсего очередной необъяснимой загадкой Вселенной — никто не знал, чем вызвано это смещение, хотя, честно говоря, немногие астрономы вообще обращали на это внимание. Но когда орбиту Меркурия рассчитали исходя из уравнений общей теории относительности, к ньютоновскому закону всемирному тяготению применили маленькую поправку, которой оказалось достаточно для объяснения этого смещения перигелия планеты. Орбиты всех планет, включая Землю, тоже испытывают смещение перигелия, как и Меркурий, просто у Меркурия оно наиболее выражено и его проще измерить, поскольку Меркурий расположен ближе всех к Солнцу и поэтому имеет самую высокую орбитальную скорость (в соответствии с законами Кеплера). В настоящее время измерены смещения перигелиев всех внутренних планет с использованием современных радиолокационных методов определения дальности, и они подтвердили предсказания общей теории относительности.


РАДИОАСТРОНОМИЯ ПОДТВЕРЖДАЕТ ТЕОРИЮ ЭЙНШТЕЙНА

В наиболее точном эксперименте астрофизики, когда-либо сделанном, астрономы Австралии и США использовали радиотелескоп CSIRO, чтобы оценить искривление пространства-времени около звезды, находящейся в 450 световых годах от Земли. Их результаты, подтверждающие общую теорию относительности Эйнштейна, изданы 12 июля в выпуске журнала "Природа".

Исследование опирается на свойства одного из наиболее причудливых космических объектов - пульсара по имени J0437-4715. Это звезда, состоящая из сильно сжатого вещества. Она вращается, и при вращении выделяет поток радиоимпульсов. J0437-4715 - один из самых ярких и самых близких пульсаров своего вида и производит больше чем 170 импульсов в секунду. Эти импульсные "вальсы" идут по направлению к Земле через другую звезду - белый карлик.

Астрономы были способны точно оценить, когда пульс J0437-4715's достигают Земли в пределах десятой части миллионных долей секунды [100 наносекунд], благодаря сложным приборам "Caltech", которые проводят вычисления в Swinburne University и районе сбора данных с больших телескопов CSIRO'S.

Эта точная синхронизация, и сильная импульсная активность пульсара, позволили астрономам определить очень точно первоначальное исходное положение пульсара, которое приняли за точку отсчета.

Наш правый и левый глаз видят слегка различные картины окружающего мира, поскольку они отделены друг от друга несколькими сантиметрами. Таким же образом, два изображения системы пульсара выглядят различно в разные времена года, когда Земля находится то с одной стороны от Солнца, то с другой. Этот эффект называется параллаксом.

В случае пульсара J0437-4715, разность картин от параллакса крохотная - приблизительно четыре миллионных градуса или 0,014 секунд дуги. Но этого вполне достаточно, чтобы создать трехмерную модель положения пульсара в пространстве.

Чтобы это сделать, нужно было обработать больше чем 50000 Гигабайтов данных - столько, сколько находится на 77000 CD-ROMах.

Выработав модель, астрономы смогли проверить слабовыраженный эффект, предсказанный общей теорией относительности Эйнштейна. Массивный объект искривляет пространство вокруг себя. В системе пульсара, радиоволны путешествуют через искривленное пространство вблизи белого компаньона карлика, и приходят к Земле немного позже чем, если бы они путешествовали напрямую через открытый Космос. Этот эффект, называемый задержкой Шапиро или релятивистской временной задержкой сигнала, был сначала предложен в 1964 Ирвином И. Шапиро, который теперь является Директором Астрофизической Обсерватории Шмидта.

Данные ясно выявили предсказанную задержку, которая стала первой практической проверкой релятивистского эффекта вне Солнечной системы, причем с использованием геометрических методов параллакса.

В пределах Солнечной системы эти испытания уже проводились в 70ых годах, когда выявлялась релятивистская задержка при радиолокации внутренних планет - Меркурия и Венеры.

Более раннее испытание бинарной системы пульсара, проделанной Профессорами Джозефом Хом. Тейлором (Princeton University) и Джоулом М. Вайсбергом (now Carleton College), использующим два общих релятивистских эффекта, чтобы предсказать величину третьего, и тем самым проверить правильность Теории Относительности.


Физики проверили на опыте формулу E=mc2

Группа учёных из американского Национального института стандартов и технологий (NIST) и Массачусетского технологического института (MIT) выполнила самое точное экспериментальное определение соотношения между массой и энергией.

Для проверки самого известного уравнения в мире исследователи воспользовались прибором GAMS4, созданном в NIST, но сейчас находящемся во Франции, в институте Лауэ Ланжевена (Institut Laue-Langevin).

В основе опыта — точное измерение угла дифракции гамма-лучей двумя идентичными кристаллами, шаг решётки которых точно известен. С помощью этого прибора учёные получили очень точные значения энергии, испускаемой единственным атомом кремния или серы при захвате нейтрона, а также воспользовались необычайно точными измерениями массы этих же атомов, выполненными ранее в MIT.

Всё вместе это позволило соотнести дефект массы, возникающий при захвате нейтрона атомом, с энергией испускаемого в момент этого захвата гамма-кванта. Так авторы опыта установили, что E отличается от mc2 не более, чем на 4 части на 10 миллионов.

Данное "взвешивание" соотношения массы и энергии — в 55 раз точнее, чем лучший предыдущий прямой тест знаменитой формулы Эйнштейна.

Кстати, недавно спутник Gravity Probe B завершил практическую проверку теории Эйнштейна, а отвергнутая великим физиком собственная догадка обернулась тёмной материей.


Учёные подтвердили знаменитую формулу Эйнштейна E=mc2

Группа учёных под руководством Лорана Лелуша (Laurent Lellouch) из французского Центра теоретической физики (Centre de physique theorique) всё же смогла с помощью мощных суперкомпьютеров "посчитать", какова масса протонов и нейтронов.
По данным проведённого исследования, оставшиеся 95% массы "кроются" в энергии движения и взаимодействия между кварками и глюонами.
Другими словами, подтверждается взаимосвязь энергии и массы (одно может переходить в другое).
Данная взаимосвязь много раз подтверждалась и использовалась на практике, чаще всего для создания ядерного оружия (сколько энергии высвободится, если определённое количество массы перевести в энергию?).
Между тем разрешить данное уравнение на субатомном уровне (в квантовой хромодинамике) было задачей не из простых.
"До этого существовали лишь гипотезы", — гордо заявляют учёные в пресс-релизе парижского Национального центра научных исследований (National Center for Scientific Research).
Чтобы упростить задачу, физики использовали созданную ещё в 1970-х модель квантовой хромодинамики на решётке (lattice quantum chromodynamics). В созданной ими компьютерной программе пространство представляло собой не континуум, а трёхмерный массив точек, время также было не сплошным, а в виде дискретных точек. Таким образом, пространство-время стало четырёхмерной решёткой, кварки учёные привязали к определённым точкам решётки, а глюоны — к связям между ними. Были сделаны и другие улучшения/допущения, которые позволили оценить массы нуклонов с точностью порядка 2%.
Все подробности проведённого исследования и последующих расчётов вы найдёте в статье авторов, вышедшей в журнале Science.
Объединённая команда физиков ко всему прочему доказала работоспособность квантовой хромодинамики на решётке, что также обрадовало учёных всего мира. Ведь во многих областях науки им есть что посчитать, хотя пока нет возможности измерить это экспериментальным путём.

Пульсар подтвердил теорию Эйнштейна

Сентябрь 2006г. Общую теорию относительности, споры вокруг которой не утихают по сей день, удалось подтвердить с высокой точностью. Интересно, что в качестве основного "инструмента исследования" был использован двойной пульсар PSR J0737-3039 — единственный, известный современной науке. Работа проведена международным коллективом учёных под руководством профессора Майкла Кремера (Michael Kramer) из университета Манчестера (University of Manchester) и основывается на данных, собранных за три года наблюдений.

Для сбора сведений о периодичности пульсации PSR J0737-3039 использовалась информация, полученная от радиотелескопов Lovell Telescope, Parkes radio telescope и Robert C. Byrd Green Bank Telescope. Оказалось, что результаты наблюдений во многом совпадают с теорией Эйнштейна.

"Это самая точная проверка общей теории относительности, касающаяся влияния гравитационных полей. Только чёрные дыры могут оказывать больший гравитационный эффект, но их гораздо сложнее наблюдать", — сказал Кремер.

В данном случае учёные исследовали так называемый эффект Шапиро — задержку сигнала при распространении в пространстве-времени, искривлённом гравитационным полем пульсаров.

Пульсары идеально подходят для проведения такого рода исследований: их гравитационное поле очень сильное (примерно в 100 тысяч раз больше, чем у Солнца), и они излучают радиоволны с очень строгой периодичностью, поэтому любые отклонения легко зафиксировать и измерить.

Кроме того, диаметр пульсаров системы PSR J0737-3039 — всего около двадцати километров, из-за чего их можно считать не сферами, а материальными точками, что существенно упрощает расчёты.

Как показали вычисления, сделанные группой Кремера, общая теория относительности верна, а все возможные отклонения от неё составляют не более 0,05%. То есть можно сказать, что теория соответствует действительности как минимум на 99,95%.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Ранее мы рассказывали о других исследованиях, которые касались правильности теории относительности, вы найдёте их здесь и здесь, тут и тут.


Обнаружено искажение пространства-времени

Сентябрь 2007г. Очередное подтверждение предсказанного Эйнштейном искажения пространства-времени было получено учёными с помощью орбитальных рентгеновских телескопов XMM-Newton и Suzaku.
Бхаттачария и Стромайер обнаружили, что газ вокруг нейтронной звезды движется с громадной скоростью, достигающей 40% скорости света. При этом они выявили смещение спектральных линий железа, свидетельствующее о мощном воздействии гравитации на вещество.
Подобные смещения обнаруживались ранее в материале вокруг чёрных дыр, а это, по словам Стромайера, свидетельствует об искажении пространства-времени. Теперь же, как говорит учёный, наука получила подтверждение аналогичного искажения вокруг нейтронных звёзд.

Проведена новая проверка специальной теории относительности

Ноябрь 2007г. Физики из Германии и Канады провели новый эксперимент по проверке специальной теории относительности Эйнштейна, точность которого в 10 раз превышает точность аналогичных измерений, проводимых ранее. Эксперимент, проведенный международной группой ученых под руководством д-ра Геральда Гвиннера (Gerald Gwinner) из университета Манитобы в Канаде, не обнаружил отклонений от специальной теории относительности. Исследователи использовали метод лазерной спектроскопии насыщения для измерения замедления времени для пучков ионов лития-7, которые с высокими скоростями инжектировались в магнитное накопительное кольцо. Облучая ионы лазерным излучением, ученые измерили изменение частоты электронного перехода в литии, которая в состоянии покоя равняется примерно 546 ТГц, для двух значений скорости ионного пучка, которые равнялись 3 % и 6,4 % от скорости света. Относительная погрешность измерений составила менее 8,4x10-8, что более чем в 10 раз превышает точность предыдущих измерений, сообщает PhysicsWorld.

Физики снова подтвердили общую теорию относительности

Ученые из университета Калифорнии в Беркли с помощью атомного интерферометра успешно подтвердили существование гравитационного замедления времени. Оказалось, что уравнения общей теории относительности прогнозируют это замедление с точностью до одной стомиллионной доли. Результаты их работы опубликованы в журнале Nature.
Результаты эксперимента представляют не только теоретический интерес: они могут быть использованы в системах спутникового позиционирования, для точного измерения времени и обнаружения гравитационных волн.

Физики непосредственно измерили замедление времени

специалисты из Национального института стандартов и технологий (NIST) на основе ионов алюминия создали самые точные атомные часы в мире. Они работают почти в 40 раз равномернее, чем цезиевые, которые являются международным стандартом (колебания между энергетическими уровнями цезия фигурируют в самом определении секунды).
Согласно специальной теории относительности, время для движущегося объекта замедляется. В новом эксперименте учёные использовали двое синхронизированных при помощи оптического кабеля "алюминиевых" атомных часов. В одних ион оставался на месте, а в других постоянно прыгал внутри ловушки со скоростью 4 метра в секунду. Мизерная разница в скорости породила и столь же малое различие в ходе времени, которое, однако, удалось засечь как сбой размером в два такта на каждые 10 квадриллионов "тик-так".
Что до действия на время силы тяжести, то тут авторы воспользовались градиентом гравитационного поля Земли. В ходе проверки этого аспекта общей теории относительности учёные сначала поставили одни атомные часы на 17 сантиметров ниже вторых, а затем перенесли первые на 33 см вверх. Такой сдвиг по вертикали породил смещение в отсчёте времени, равное четырём тактам на каждые 100 квадриллионов.
Величина рассогласования соответствовала предсказанию Эйнштейна — отклонению в ходе часов на 3 микросекунды в год на один километр разницы в высоте над землёй (Детали изложены в статье в Science и пресс-релизе института.)

Эйнштейновское искривление пространства доказано окончательно

Учёные, обрабатывающие данные уникального космического эксперимента, объявили о правоте Эйнштейна. После вычета всех технических погрешностей, вызванных несовершенством аппаратуры, в числах остался «след» от воздействия нашей планеты на пространство-время.
«Эйнштейн выжил!» — провозгласил 4 мая на пресс-конференции в Вашингтоне научный руководитель миссии Gravity Probe B профессор Френсис Эверитт (Francis Everitt) из Стэндфорда (Stanford University). Выступивший в штаб-квартире американского космического агентства физик рассказал об окончательных итогах многолетнего проекта по практической проверке общей теории относительности (ОТО).
Напомним, ещё в 2004 году для измерения тонких эффектов влияния Земли на окружающее пространство-время американцы запустили спутник Gravity Probe B, который завершил свою работу в 2005-м.
На спутнике были установлены беспрецедентно точные гироскопы, а сам аппарат был постоянно нацелен на далёкую звезду в качестве опорной точки (на заглавном рисунке — guide star). Аппаратура спутника ловила дрейф оси гироскопов с погрешностью в десятитысячные доли угловой секунды.
...эксперимент Gravity Probe B подтвердил два глубоких предсказания теории Эйнштейна.

В статье академика Евгения Александрова Ещё раз о постоянстве скорости света рассказывается про эксперимент по непосредственному измерению скорости света, излученного движущимися со скоростью света электронами:
Такой опыт недавно осуществлён группой российских учёных в Курчатовском центре синхротронного излучения НИЦ КИ. В экспериментах в качестве импульсного источника света использовался источник синхротронного излучения (СИ) — накопитель электронов «Сибирь-1». СИ электронов, разогнанных до релятивистских скоростей (близких к скорости света), имеет широкий спектр от инфракрасного и видимого до рентгеновского диапазона. Излучение распространяется в узком конусе по касательной к траектории электронов по каналу отведения и выводится через сапфировое окно в атмосферу. Там свет собирается линзой на фотокатод быстрого фотоприёмника. Пучок света на пути в вакууме мог перекрываться стеклянной пластиной, вводимой с помощью магнитного привода. При этом по логике баллистической гипотезы свет, до того предположительно имевший удвоенную скорость 2с, после окна должен был обрести обычную скорость с.
Электронный сгусток имел длину около 30 см. Проходя мимо окна отведения, он порождал в канале импульс СИ длительностью около 1 нс. Частота обращения сгустка по кольцу синхротрона составляла ~34,5 МГц, так что на выходе фотоприёмника наблюдалась периодическая последовательность коротких импульсов, которую регистрировали с помощью скоростного осциллографа. Импульсы синхронизировались сигналом высокочастотного электрического поля той же частоты 34,5 МГц, компенсирующим потери энергии электронов на СИ. Сравнивая две осциллограммы, полученные при наличии в пучке СИ стеклянного окна и при его отсутствии, можно было измерить отставание одной последовательности импульсов от другой, вызванное гипотетическим снижением скорости. При длине 540 см участка канала отведения СИ от вводимого в пучок окна до выхода в атмосферу снижение скорости света от 2с до с должно было привести к временнoму сдвигу 9 нс. На опыте никакого сдвига не наблюдалось с точностью порядка 0,05 нс.
В дополнение к опыту провели и прямое измерение скорости света в канале отведения путём деления длины канала на время распространения импульса, что привело к значению всего на 0,5% ниже табличной скорости света.
Итак, результаты эксперимента оказались, разумеется, ожидаемыми: скорость света не зависит от скорости источника в полном соответствии со вторым постулатом Эйнштейна. Новым стало то, что впервые его подтвердили прямым измерением скорости света от релятивистского источника. Едва ли этот эксперимент прекратит наскоки на СТО со стороны ревнивцев славы Эйнштейна, однако он существенно ограничит поле новых претензий.
Детали эксперимента описаны в статье, которая будет опубликована в одном из ближайших номеров журнала «Успехи физических наук»




Последнее редактирование: 2016-06-26

Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

Об авторе:
Этот материал взят из источника: http://www.inauka.ru/news/article59628.html http://science.compulenta.ru/240295/ http://www.inauka.ru/analysis/article59761.html http://news.battery.ru/theme/science/?newsId=27631828&from_m=smail http://physics.com.ua/news_news.php?id=338



Тест: А не зомбируют ли меня?     Тест: Определение веса ненаучности

Поддержка проекта: Книга по психологии
В предметном указателе: ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧЕ ЭНЕРГИИ: ПОДТВЕРЖДЕНИЕ РЕВОЛЮЦИОННЫХ ИДЕЙ Н.ТЕСЛА | Подтвержден механизм рождения реальных частиц из вакуума | Новое подтверждение взгляда Эйнштейна на пространство | Экспериментально подтверждена квантовая телепортация на расстояние в один метр | Волосатое подтверждение теории Дарвина | Получено генетическое подтверждение скрещивания наших предков с неандертальцами | Подтверждено наукой: ваш агрессивный начальник действительно идиот | Cклонность не замечать происходящее под носом подтверждена экспериментально | Подтвержден синаптический механизм организации долговременной памяти
Последняя из новостей: Обзор эволюционного появления субъективных моделей действительности: Субъективные модели действительности.
Все новости

Нейроны и вера: как работает мозг во время молитвы
19 убежденных мормонов ложились в сканер для функциональной МРТ и начинали молиться или читать священные тексты. В это время ученые наблюдали за активностью их мозга в попытке понять, на что похожи религиозные переживания с точки зрения нейрологии. Оказалось, они похожи на чувство, которое испытывает человек, которого похвалили.
Все статьи журнала
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:00
Всего:44165798

Авторские права сайта Fornit
Яндекс.Метрика