Сотрудники РУДН разработали эксперимент для проверки теории относительности
Многократный научный космический эксперимент для подтверждения общей теории относительности (ОТО) разработали физики из Российского университета дружбы народов (РУДН). Об этом 13 декабря сообщает сайт 2021Годнауки.рф со ссылкой на публикацию результатов исследования в журнале Acta Astronautica.
Под действием гравитации планет траектория движения тела в космосе меняется. Это называется эффектом гравитационного маневра. Его-то и предложили использовать в эксперименте, основанном на гравитационном маневре зонда вблизи Венеры. Уникальность метода в том, что наблюдения во время эксперимента можно будет воспроизводить вновь и вновь. Чего не удавалось ранее.
Проблематика исследования в том, что Эйнштейновская теория относительности получила обоснование, основываясь на нескольких отдельных наблюдениях в других звездных системах и галактиках, на редких природных явлениях, которые невозможно воспроизвести. Эти наблюдения не представляют собой серию строго повторяющихся экспериментов, то есть до сих пор не было создано «стандартного» эксперимента с несколькими повторяющимися результатами.
Александр Ефремов, доктор физико-математических наук, директор Учебно-научного института гравитации и космологии РУДН, рассказал о деталях эксперимента.
Исследователями была разработана компьютерная симуляция, где использовались модели Солнца, Венеры, Земли (планеты движутся вокруг Солнца по круговым орбитам) и космический зонд сферической формы диаметром около 0,5 м и массой 100–200 кг (движется вокруг солнца по эллиптической траектории). Зонд стартует с Земли в направлении Венеры, приближается к ней на критическое расстояние и осуществляет гравитационный маневр, после чего возвращается к земной орбите.
После гравитационного маневра малые искажения траектории, которые вносит ОТО, многократно усиливаются. Искажения легко измерить в финальных точках траектории. Выяснилось, что в зависимости от того, на какое расстояние зонд приближается к Венере, конечные точки, рассчитанные с учетом правок ОТО и без них, отличаются на 0,7–3,7 млн километров. Эту разницу не проблемно с помощью инструментов для наблюдения измерить с Земли. В этом суть эксперимента.
«Мы доказали, что в классической гравитации и ОТО конечные положения зонда в один момент времени могут заметно отличаться, и наблюдатель с Земли, безусловно, может измерить эту разницу. В реальном эксперименте движение зонда, конечно, может быть не точно таким, как в упрощенной модели, которую мы использовали для удобства», — говорит Ефремов.
Ученый уверен, что космические технологии вполне позволяют провести эксперимент в соответствии с разработками приведенного научного исследования.
