О возможности измерения скорости гравитационного взаимодействия
Общая теория относительности (ОТО) предполагает, что гравитационное взаимодействие осуществляется со скоростью, не превышающей скорость света в вакууме. Используя работы [1,2,3] и ОТО предлагаю экспериментально определить скорости гравитации.
Известны так же публикации, в которых утверждается, что скорость гравитационного взаимодействия на несколько порядков, превышает скорость света [4,5,6].
Отсутствие времени в великолепно "работающих" формулах классической небесной механики предполагает фактически неограниченную скорость гравитационной взаимосвязи тел.
Чему же ровна скорость гравитации? С, 10nC или бесконечности?
До сих пор ответ на этот важный вопрос наукой не дан. А это значит, что постановка эксперимента, определяющего истинное значение скорости гравитации, остаётся актуальной.
Введение
Теоретически существуют несколько вариантов обнаружения скорости гравитации. В.1.Скорость гравитации можно было бы определить по факту гравитационной аберрации, если бы такую аберрацию можно было обнаружить. Однако у гравиметров отсутствует возможность "прицеливания", которая есть у астрономических приборов типа телескопа или квадранта, что не даёт возможности определить аберрационный угол. В.2.Достаточно очевидным выглядит подход, основанный на регистрации временной задержки действия сил гравитации на движущееся тело. Однако попытка напрямую обнаружить такую задержку сталкивается с проблемой разгона незаряженных макрообъектов до скорости, сравнимой со скоростью взаимодействия (например, со скоростью света). В.3.Известно несколько серьёзных попыток измерения скорости гравитации:
- по задержке излучения квазара QSO J0842+1835, которое проходило вблизи поверхности Юпитера [1]. Полученная скорость взаимодействия,которая близка к скорости света, но этот вариант определения скорости гравитации не был признан сообществом физиков, как достоверный;
- по скорости прецессии гироскопа вблизи полюса Земли, которая была одной из задач специального спутника Gravity Probe B [2]. Однако в связи со спорностью полученных Gravity Probe B результатов окончательно утверждать, что скорость гравитации ровна скорости света С - пока невозможно, и поэтому планируются новые подобные эксперименты;
- по наличию гравитационных волн [3]. Но гравитационные волны не были обнаружены и их поиск продолжается;
- по наблюдению за излучениями двойных квазаров (работы Томаса Ван Фландерна) [4], которые показали, что скорость гравитации может достигать значений 10 10С. И с этим, конечно, совершенно не согласны приверженцы релятивизма. В.4.Известны так же теоретические оценки скорости гравитации:
- данная П.С. Лапласом [5] ≈ 10 7C;
- данная А.А. Гришаевым [6] ≈ 1010C.
1.Способ определения скорости гравитации
Достигнутая в настоящее время точность хода атомных часов [7], [8] позволяют, на мой взгляд, реализовать прямое измерение скорости гравитации.
Предлагаемый способ заключается в измерении запаздывания хода двигающихся атомных часов, чувствительных к изменению гравитационного потенциала, относительно их хода в статике для одних и тех же уровней гравитационного поля (потенциала).
По величине этого запаздывания и следует судить о скорости гравитационного взаимодействия.
2.Устройства для определения скорости гравитации
Возможны несколько вариантов реализации предложенного способа. 2.1. Установка с двумя (синхронизированными в покое) атомными часами, причем одни часы смещаются относительно других в гравитационном поле Земли.
Можно так же использовать единственные часы, показания которых получены сначала в статике на разных высотах. Затем те же часы, дают показания при свободном падении по тому же "маршруту".
При конечной скорости гравитации двигающиеся часы в поле гравитации будут отставать от графика показаний часов в статике . А это приведет к тому, что функция собственного движения прибора и функция изменения темпа хода часов получит сдвиг (Рис.1).
Рис.1. "Падающие часы"; h - высота; Δt - разность хода часов, относительно нулевой высоты
"Упавшие" с определенной высоты часы в момент "приземления" должны показывать другое приращение время по отношению к часам, спускавшихся медленно.
2.2. Установка с вращением часов на "тросе" в гравитационном поле должно привести к фазовой задержке кривой девиации вращающихся часов по отношению к собственной траектории движения часов в гравитационном поле (Рис.2).
Рис.2. "Вращающиеся часы"; А - амплитуда отклонения гравитационного потенциала; g - максимальная девиация хода часов
2.3. Для увеличения скорости и амплитуды изменения гравитационного потенциала вращение часов можно осуществить на орбите искусственного спутника Земли (Рис.3).
Рис.3.Часы на орбите искусственного спутника Земли
Вывод
Стабильность хода современный атомных часов позволяет в лабораторных условиях измерить скорость гравитационного взаимодействия тел.
1.С.М. Копейкин, Э.Фомалонт. Фундаментальный предел скорости гравитации и его измерение. Земля и Вселенная, ?3/2004.
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Gravity_Probe_B
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Гравитационные_волны
4. T. Van Flandern. The speed of gravity - what the experiments say. Phys.Lett. A, 250 (1998) 1
5. Пьер Симон Лаплас. Изложение системы мира. "Наука", Л., 1982.
6. А.А.Гришаев. Вертикальное свободное падение: новые нижние ограничения на скорость действия тяготения
7. Физики измерили замедление времени в лаборатории www.membrana.ru/particle/4480
8. Физики придумали сверхточные ядерные часы http://www.membrana.ru/particle/17705
![[]](/img/d/doroshew/skorostgr/grav.1.jpg)
![[]](/img/d/doroshew/skorostgr/grav.2.jpg)
![[]](/img/d/doroshew/skorostgr/grav.3.jpg)