Экспериментальные доказательства ОТО

Очень скрупулезная проверка соответствия инерционной и гравитационной масс была проведена, венгерским исследователем Л. фон Этвешем (1848—1919) в 1889—1908 гг. Тем самым доказана справедливость важнейшего принципа ОТО.

Другая проверка связана со смещением перигелия^[1][2] Меркурия. Леверье обнаружил, что это смещение (38 угловых секунд за столетие) не укладывается в точную картину движения планет по Ньютону. Поскольку Меркурий — самая близкая в Солнцу планета, поэтому вращается в таком сильном поле тяготения, что уже заметны отклонения ее движения от того, каким оно должно было быть по закону Ньютона.

Орбита Меркурия (самой близкой к Солнцу планеты, движущейся поэтому в самом сильном, в сравнении с другими планетами, поле его тяготения), вращается относительно системы координат, связанной с Солнцем. Полный оборот этой орбиты происходит в течение 3 млн лет, что подтверждается расчетами ОТО.

Третья проверка связана с тем, что энергия световых лучей пропорциональна массе, поэтому гравитационное поле должно загибать световые лучи в свою сторону. Отклонение весьма мало, и в то время проверить его можно было только во время солнечного затмения. 19 мая 1919 г. экспедиция А. С. Эддингтона получила фотографии звезд во время солнечного затмения и выяснилось, что Эйнштейн полностью прав: лучи отклонялись точно на угол в 1,7 угловых секунд, предсказанный Эйнштейном (рис. 8.11).

Рис. 8.11. Видимое искажение положения звезд во время полного солнечного затмения.

Из относительно недавних проверок отметим гравитационное линзирование. Оно заключается в том, что вокруг массивных тел, таких как черные дыры, свет изгибается, подобно тому, как преломляется луч света, проходящий через линзу. Благодаря этому удается изучать звезды и галактики, которые находятся за массивными небесными телами. В качестве яркого примера гравитационного линзирования выступает «Крест Эйнштейна», наблюдаемый в созвездии Пегаса. «Крест Эйнштейна» — расположившиеся в форме листа клевера копии изображения одной и той же звезды. А дают такой эффект гравитационные линзы, которые расположились между наблюдателем на земле и звездой (рис. 8.12).

Рис. 8.12. Крест Эйнштейна.

• [1] Покровский В. В. Космос, Вселенная, теория всего почти без формул, или Как дошлидо теории суперструн. С. 77.
• [2] Перигелий — ближняя к Солнцу точка эллиптической орбиты планеты.