Разработана установка для наблюдения искривление света под действием гравитации

Фото из открытых источников

Австралийскому физику Энбангу Ли, старшему преподавателю Школы физики Университета Вуллонгонга, удалось разработать простую, но эффективную методику искривления света при помощи гравитации. Его новое устройство открывает путь к новым технологиям картирования, мониторинга и навигации, а также заставляет усомниться в одной из ключевых идей Альберта Эйнштейна о том, что скорость света постоянна и не зависит от движения наблюдателя.

Десятилетиями астрофизики объясняли гравитационное линзирование, при котором свет от далёких звёзд искривляется под влиянием массивных небесных тел. Но воспроизвести такой эффект в лабораторных условиях на Земле не получалось. Разработка Ли - это компактное устройство высотой около одного метра, способное улавливать крайне тонкие изменения в поведении световых лучей под действием гравитации.

Прибор состоит из двух катушек оптоволоконного кабеля, их общая длина – более 10 километров. Внутрь запускают два луча лазерного света, потом идёт измерение разницы во времени их прохождения по спиральным волокнам. Задержки выражаются в нескольких пикосекундах, но и эти минимальные отклонения дают возможность регистрации влияния гравитационного поля на распространение света. Эти данные масштабируются и анализируются, чтобы понять масштаб изменений, вызванных гравитационными возмущениями.

Даже малейшие колебания гравитации сигнализируют о важных процессах под поверхностью Земли, таких как изменение уровня подземных вод или накопление магмы под вулканами, которые являются маркерами возможных извержений. В перспективе данные технологии на базе света обеспечивают высокоточный алгоритм мониторинга и диагностики геологических процессов.

Гравитационное зондирование уже активно применяют в горнодобывающей промышленности, обороне и геонауках, поскольку оно позволяет изучать глубокие слои земли методом регистрации различий в плотности пород, воды или подземных полостей. Но нынешние системы в основном базируются на механических датчиках, которые чувствительны к вибрациям и движению, а это заметно ограничивает их применение на подвижных объектах, в частности, на самолётах и подводных лодках.

Достоинством оптических датчиков является их большая стабильность и чувствительность, при этом они требуют намного меньше места. Новое устройство пока работает лишь лабораторных условиях, зато эксперт сумел точно откалибровать систему и подтвердить её действенность. Учёный намерен продолжить работу, совершенствуя технологию.