Проведенные исследования не обнаружили свидетельств существования скрытых пространственных осей в космосе

Новости МирТесен

Благодаря высокоточным измерениям удалось определить гравитацию на расстояниях до 50 микрометров и не выявить признаков искривления пространства-времени.

Известно, что сила притяжения между массивными телами уменьшается пропорционально квадрату расстояния между ними, что было установлено еще во времена Ньютона. Эта закономерность обусловлена геометрией трехмерного пространства. Однако современные космологические теории часто предполагают существование дополнительных измерений во Вселенной, которые свернуты и компактифицированы, проявляясь лишь на очень малых масштабах.

Если свернутые измерения действительно существуют, то сила гравитации не должна изменяться в строгой зависимости от обратного квадрата расстояния. На космических масштабах и даже в обычных, повседневных условиях это изменение незаметно. Для выявления «утечки» гравитационной энергии в дополнительные измерения необходимы сверхточные эксперименты, проводимые в тщательно контролируемых лабораторных условиях.

Исследование было выполнено группой специалистов под руководством профессора Вашингтонского университета, Эрика Эдельбергера – признанного эксперта в области экспериментальных гравитационных исследований. Их статья опубликована в журнале Physical Review Letters. Для точного измерения силы притяжения ученые отслеживали вращение быстро вращающегося диска («детектора»), подвергающегося воздействию периодически изменяющейся гравитационной силы.

Притяжение создавалось благодаря еще одному вращающемуся диску («притягивателю»), расположенному на той же плоскости. На их поверхности были сделаны канавки, которые при определенных скоростях вращения регулярно выравнивались, что вызывало небольшое изменение расстояния между дисками. Периодические колебания в силе взаимодействия можно было точно зафиксировать по воздействию на вращение «датчика».

Конструкция экспериментальной системы претерпевала усовершенствования на протяжении нескольких лет. В обновленной версии были добавлены дополнительные меры для подавления внешних вибраций. Также была создана электростатическая защита, блокирующая воздействие окружающих электромагнитных полей – факторов, которые могут повлиять на поведение дисков и исказить результаты измерений. Кроме того, конфигурация канавок была оптимизирована для проведения экспериментов в трех различных режимах вращения с целью исключения систематических погрешностей.

Благодаря этому удалось точно измерить гравитацию на расстоянии менее 50 микрометров и не выявить никаких свидетельств существования дополнительных измерений. На этом уровне расстояние, сила притяжения подчиняется закону обратных квадратов так же, как это наблюдается при изучении небесных объектов. В дальнейшем физикам необходимо продолжать исследования – переходить к еще меньшим расстояниям и более точным наблюдениям.