Ученые поймают гравитацию за хвост

Профессор физики и астрономии из университета Вашингтона Эрик Адельберг, возможно, раскроет один из самых больших секретов Вселенной. "Гравитация – это нечто особенное", - говорит ученый. Особенна она в том смысле, что и в наши дни она вызывает множество проблем – как научных, так и бытовых.

Профессор физики и астрономии из университета Вашингтона Эрик Адельберг, возможно, раскроет один из самых больших секретов Вселенной. "Гравитация – это нечто особенное", - говорит ученый. Особенна она в том смысле, что и в наши дни она вызывает множество проблем – как научных, так и бытовых. Хотя большинство людей убеждено, что о гравитации все (или почти все сказано) – благодаря Исааку Ньютону и Альберту Эйнштейну – она по-прежнему остается самым загадочным и наименее изученным из четырех основных взаимодействий. Чем больше мы узнаем об остальных взаимодействиях и природе субатомных частиц, тем сложнее исследователям становится работать со стандартным определением гравитационного взаимодействия.

•	Эрик Адельберг хочет наконец объединить все четыре фундаментальных взаимодействия

Ньютон математически описал гравитацию просто как силу притяжения, используя движение планет в Солнечной системе для экспериментального доказательства. Эйнштейн изменил наше понимание гравитации, объяснив еле заметное, но определенно не ньютоновское поведение планет искривленностью пространства-времени - четвертого измерения. С тех пор физики частиц обнаружили, что вещество на субатомном уровне ведет себя совсем иначе, чем ожидали Ньютон и Эйнштейн. Это квантовый уровень реальности, на котором все сведено к элементарным частицам – фотонам для света, электронам для электричества и предполагаемым гравитонам для гравитации. Но здесь-то и кроется проблема: никто еще не смог обнаружить гравитоны, а сама гравитация отказывается вести себя так, чтобы это могла бы объяснить квантовая механика.

Адельберг и его коллеги сейчас ищут свидетельства в поддержку теории суперструн. Одно из предсказаний этой теории состоит в том, что гравитация раскроет свои тайны только в 10-11 измерениях. Поиском этих самых дополнительных измерений и заняты сейчас исследователи. Для этого они используют эксперимент с крутильными весами. Чтобы сделать этот эксперимент точным, объекты, используемые в нем, должны обладать строго определенным набором качеств и находиться в хорошо контролируемой среде. Все это не очень сложно сделать с телами малого размера, но так нельзя измерить их гравитацию - гравитационное поле Земли будет подавлять их взаимодействие. Адельберг и его коллеги разрешили эту проблему несколько лет назад, создав весы, измеряющие действие гравитации под определенными углами к притяжению Земли.

Крутильные весы в их варианте – это металлический диск, подвешенный на сверхтонкой проволоке из вольфрама над двумя дисками, сложенными вместе. В подвешенном диске просверлены дырочки, создающие так называемую "отрицательную массу" и вызывающие предсказуемые изменения гравитационных взаимодействий по мере того, как диск вращается.

Нижний диск совершает полный оборот за полчаса, его вращение создает гравитационные взаимодействия с подвешенным диском. Лазерный луч, пущенный в зеркало, прикрепленное к подвешенному диску, отслеживает угол вращения. Если теория суперструн справедлива, то гравитационное взаимодействие между дисками должно отличаться от предсказанного стандартной теорией – и это отличие будет все заметнее по мере приближения дисков друг к другу. По словам Адельберга, это будет физическим доказательством того, что дополнительные измерения действительно существуют.

Пока ученые из университета Вашингтона смогли сблизить диски на расстояние десятой части миллиметра друг от друга, но до сих пор не увидели никаких признаков существования суперструн или дополнительных измерений. Все надежды возлагаются на эксперимент, в котором расстояние между дисками составит не более сотой части миллиметра – а для этого нужен по крайней мере еще год.