Недавно проведенные астрономические наблюдения показали, что гравитация распространяется со скоростью света. До сих пор это только предполагалось, но экспериментальных подтверждений не имелось. Знать скорость распространения тяготения необходимо для построения теорий, связывающих две области физики - квантовую механику и общую теорию относительности, теорию гравитации.

Физик-теоретик Сергей Копейкин, работающий в Университете Миссури в Колумбии (США), в 1999 году рассчитал, как гравитационные поля движущихся тел отклоняют радиоволны и свет. Измерив величину отклонения, можно вычислить скорость гравитации.

И только 8 сентября 2002 года представилась возможность провести измерения: Юпитер закрыл один из мощных источников радиоизлучения - квазар J0842+1835, находящийся на расстоянии 9 миллионов световых лет от Земли. Поле тяготения Юпитера отклонило радиоволны, сыграв роль гравитационной линзы (см. "Наука и жизнь" № 2, 1994 г.) и превратив изображение квазара из точки в так называемое "кольцо Эйнштейна" - явление было предсказано общей теорией относительности. Если бы скорость распространения гравитации была бесконечно большой, кольцо имело бы вид идеальной окружности. Если же скорость гравитации конечна, то, по расчетам Копейкина, оно сожмется в эллипс. Однако это искажение очень мало, и измерить его нелегко.

Сергей Копейкин и его коллега Эдвард Фомалонт из Национальной радиообсерватории в Шарлоттсвилле, штат Вирджиния, для измерений использовали сеть радиотелескопов в США и Германии, собранных в интерферометр со сверхдлинной базой. Это позволило с чрезвычайно высокой точностью установить положение квазара в каждый момент времени прохождения по нему Юпитера. По траектории ученые вычислили скорость гравитации - она оказалась равной скорости света плюс или минус 20 процентов.

Полученный результат интересен и еще по одной причине. Астрофизики давно ищут ответ на вопрос: какую размерность имеет наша Вселенная? (См. "Наука и жизнь" № 8, 2002 г.) В микромире, например, ряд теорий предполагает существование двенадцати измерений (см. "Наука и жизнь" №№ 8, 9, 1996 г.; №№ 2, 3, 1997 г.). И если бы во Вселенной кроме известных нам трех измерений имелось хотя бы еще одно, гравитационное поле могло бы "срезать" путь через него. Теперь стало ясно, что этого не происходит. Однако делать какие-либо заключительные выводы еще рано - нужны новые эксперименты, использующие другие методы. К тому же американский астрофизик Клиффорд Вилл, один из ведущих специалистов в области экспериментальной проверки теории относительности, считает методику С. Копейкина не вполне корректной. Он полагает, что даже если скорость гравитации не равна скорости света, заметить это предложенным методом невозможно. Российский физик с ним не согласен.

Наука и жизнь // Иллюстрации

№3, 2003