Экспериментальная проверка теории относительности

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.

Справедливости ради надо сказать, что 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.