Знание-сила, 1998 № 03 (849)

Гравитационный зонд В с самого начала планировался как сочетание гироскопа и телескопа. Гироскоп вращается и сохраняет направление своей оси, а телескоп смотрит строго на звезду. Вначале оба направления строго совпадают, но со временем из-за эффекта «увлечения» они должны постепенно расходиться. Сложность эксперимента в том, что за год отклонение одной оси от другой будет меньше человеческого волоса. На зонде не должно быть атмосферы, электрического поля, магнитного поля — ничего, что могло бы хоть как-то воздействовать на сверхчувствительный прибор.

Задумано, что на спутнике будет не один, а четыре, причем далеко не обычных, гироскопа. Это будут самые круглые вещи на Земле.

Вращающийся шар гироскопа должен быть совершенно сферическим, чтобы при вращении ось его не отклонялась. При малейшем отклонении от сферичности ось начнет колебаться, пусть даже совсем немножко, но за год уж наверняка отклонится на толщину волоса. Поэтому четырехсантиметровые кварцевые шарики, покрытые слоем ниобия (очень похожи на мячики для гольфа или игры в сквош), отполированы до сфер с точностью в пятьдесят атомных слоев. Отклонение от сферичности не превышает одной миллионной доли сантиметра. Чтобы вы лучше представили себе подобную крутость, увеличим шарик до размеров Земли. Тогда неровности на нем вырастут до размеров пяти-шести метров.

Невероятное качество обработки поверхности приводит к большим сложностям: как закрепить совершенный шарик и не нарушить его симметрию? Как определить ось вращения такого шарика, если на его идеальной поверхности нельзя сделать никаких пометок? Но за долгие годы работы авторам удалось найти ответы на все эти вопросы.

Теперь — направление оси вращения: оказывается, еще в тридцатые годы английский физик Фриц Лондон предсказал, что вращающийся сверхпроводник создает собственное магнитное поле, ось которого направлена в точности но оси вращения. Чтобы его зафиксировать и отслеживать на гравитационном пробнике, будут установлены сверхчувствительные приборы для измерения магнитного поля.

Как говорит руководитель проекта Фриц Эверетт: «Бее, что касается нашего проекта, очень просто сформулировать и очень сложно сделать, наверное, поэтому он и готовится так долго». Один из активных сторонников проекта Вильям Фэрбенк впервые добился финансирования в американском космическом агентстве НАСА еще в 1964 году и надеялся запустить спутник в начале семидесятых. К сожалению, Фэрбенк скончался в 1989 году, а лишь в 1996 финансирование проекта было возобновлено при активной поддержке руководителя НАСА Даниэля Голдина. Одно из главных чудес проекта — верность исследователей, которые три десятка лет продолжали его совершенствовать, невзирая на все превратности судьбы. «Вы знаете,— говорит один из старожилов проекта Даниэль де Бра,— привыкаешь к прибору, как к ребенку, и даже мысли не возникает расстаться. Кроме того, задача слишком фундаментальна, а на пути к ее решению пришлось сделать столько интересного, что никто из нас никогда не жалел о пройденном пути».

Действительно, проект гравитационного зонда должен дать нам ответы на один из самых фундаментальных вопросов науки — верна ли теория Эйнштейна? Если эксперимент зафиксирует ожидаемый сдвиг, то сомнения в справедливости великой теории даже у самых закоренелых скептиков будут сильно подорваны. Если же нет... То начнется самое интересное: надо будет придумать новую теорию гравитации или модернизировать теорию Эйнштейна (естественно, после многократных проверок экспериментального результата).

Конечно, в науке хороши все темы, но все-таки симпатию вызывают самые-самые фундаментальные и те, кто над ними бьется, несмотря на все финансовые, политические и любые другие помехе. Пусть даже это занимает всю жизнь.

Когда статья готовилась к печати, появились известия о том, что крупна астрофизиков под руководством Вея Куи из Массачусетского технологического института обнаружила этот эффект экспериментально. Они наблюдали за вращением аккреционных дисков вещества вокруг кандидатов в черные дыры.

То же самое заметили итальянские ученые под руководством Луиджи Стеллы из Римской астрономической обсерватории, только следили они за вращением вещества вокруг пятнадцати нейтронных звезд. Обе крупны исследователей измеряли спектры гамма-лучей от вращающихся дисков вещества при помощи аппаратуры на американском спутнике «Росси». Они подметили, что экспериментальные результаты лучше всего согласуются с некоторым «шатанием» диска, которое описывается эффектом «увлечения» пространства. Однако эффект замечен только качественно, и лишь измерения будущего гравитационного зонда могут дать убедительный ответ.

По материалам зарубежной печати подготовил Александр СЕМЕНОВ.

ВСЕМИРНЫЙ КУРЬЕР

Динозавры

• Болели раком

• Убиты морем

• Обладали холодной кровью

Болели раком