Гравитационное экранирование

Гравитационное экранирование — термин, обозначающий гипотетический процесс экранирования объекта от воздействия гравитационного поля. Такие процессы, если бы они существовали, могли бы приводить к уменьшению веса объекта. Форма экранированной области была бы схожей с формой тени от гравитационного экрана. Например, форма экранированной области над диском была бы конической. Высота вершины конуса над диском зависела бы от расстояния экранирующего диска от массивного объекта[1]. В настоящее время не существует экспериментальных подтверждений существования эффекта гравитационного экранирования. В физической теории гравитационное экранирование считается нарушением принципа эквивалентности и, таким образом, противоречит как теории Ньютона, так и Общей теории относительности[2].

Проверки принципа эквивалентности

По состоянию на 2008 год, ни в одном эксперименте не получилось обнаружить подтверждений наличию эффекта экранирования. Количественную оценку эффекта экранирования Квирино Майорана предложил осуществлять с использованием коэффициента затухания h, который модифицирует формулу вычисления силы гравитационного притяжения, предложенную Ньютоном[3], следующим образом:

Лучшие лабораторные измерения позволили установить верхнюю границу эффекта экранирования в 4,3×10−15 м²/кг[4]. Другое недавнее исследование предложило нижнюю границу 0,6×10−15[5]. Оценки, основанные на использовании наиболее точных данных о гравитационных аномалиях, полученные в течение солнечного затмения 1997 года, позволили установить новое ограничение на параметр экранирования: 6×10−19 м²/кг[6]. Однако астрономические наблюдения требуют более строгих ограничений. Основываясь на наблюдениях Луны, известных к 1908 году, Анри Пуанкаре[7] установил, что h не может превышать 10−18 м²/кг. Позже это ограничение было значительно усилено. Экхардт[8] показал, что данные измерений расстояния до Луны дают верхнюю границу 10−22 м²/кг, а Уильямс и соавторы[9] улучшили эту оценку до h = (3 ± 5)×10−22 м²/кг.

Следствием негативного результата экспериментов (которые находятся в хорошем соответствии с предсказаниями общей теории относительности) является то, что любая теория, которая предполагает наличие эффектов экранирования, например теория гравитации Лесажа, должна учитывать, что подобные эффекты имеют необнаружимо малый уровень.

В произведениях искусства
  • Космический летательный аппарат, основанный на принципе гравитационного экранирования, описан в научно-фантастическом романе Г. Уэллса "Первые люди на Луне".
  • В романе-сказке Н.Носова Незнайка на Луне описанная там "искусственная невесомость" соответствует критериям гравитационного экранирования. Явление стало основой "прибора невесомости", благодаря которому была построена ракета для полета на Луну.
  • В фантастической повести Е.С. Велтистова «Победители невозможного» описывается изобретённый школьником «антигравитационный коврик». Образец был утрачен после того, как схвативший устройство гусь случайно активировал его и был унесён в межзвёздное пространство.

Примечания
  1. Unnikrishan, C. S. (1996). Does a superconductor shield gravity? Physica C, 266, 133—137.
  2. Bertolami, O. & Paramos, J. & Turyshev, S. G. (2006), General Theory of Relativity: Will it survive the next decade?, in H. Dittus, C. Laemmerzahl, S. Turyshev, Lasers, Clocks, and Drag-Free: Technologies for Future Exploration in Space and Tests of Gravity: 27-67
  3. Majorana, Q., (1920). «On gravitation. Theoretical and experimental researches», Phil. Mag. [ser. 6] 39, 488—504.
  4. Unnikrishnan and Gillies (2000), Phys Rev D, 61
  5. Caputo M., On new limits of the coefficient of gravitation shielding,J. Astrophysics and Astronomy, vol. 27, 439—441 (2006).
  6. Yang X.-S., Wang Q.-S., Gravity Anomaly During the Mohe Total Solar Eclipse and New Constraint on Gravitational Shielding Parameter,Astrophysics and Space Science, Vol.282, 245—253 (2002).
  7. Poincaré, H. (1908). «La dynamique de l'électron», Revue générale des sciences pures et appliquées 19, pp. 386—402, репринт в Science and Method. Flammarion, Paris.
  8. D. H. Eckhardt, Phy Rev D, 42, 1990, 2144
  9. Williams, et al., «Testing the Equivalence Principle on the Ground and in Space», (2006), будет опубликовано Springer Verlag, Lecture Notes in Physics, gr-qc/0507083
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.