Об универсальности свободного падения

Согласно результатам исследования, проведенного в рамках международного проекта Института Макса Планка, существует высокая вероятность того, что сильный принцип эквивалентности действует для всех астрономических объектов, кроме нейтронных звезд, сообщает Альтернативная наука.

Астрономы проследили движение пульсара PSR J0337+1715, входящего в состав тройной звездной системы. Результаты, полученные на основе комбинации данных радиотелескопов и детектора гравитационных волн, по сути являются наиболее точным тестом общей теории относительности: гравитация «работает» с одинаковым ускорением, независимо от плотности вещества и силы собственного гравитационного поля.

Эйнштейн называл данный подход своей «самой удачной мыслью», поскольку именно такая интерпретация легла в основу общей теории относительности. Постулат действует и в отношении нейтронных звезд, искривляющих пространство-время многократно сильнее, чем обычные звезды, а тем более планеты. Во всяком случае, фундаментальных противоречий ОТО пока не выявлено.

Пульсар PSR J0337+1715, расположенный в созвездии Тельца, обладает массой 1,44 от солнечной. Он демонстрирует регулярные радиоимпульсы, период обота вокруг общего центра масс - совместно с двумя кардиками - 1,6 суток, орбитальный период 366 суток.

Белые карлики, как предполагается, не превышают размер Земли. Плотность вещества здесь до 500 кг на кубический см, возможно, даже больше. В то же время размер пульсара около 12 км в радиусе, то есть плотность вещества — миллиард тонн на песчинку сахара.

Гийом Вуазен из парижского Центра астрофизики, совместно с другими французскими и британскими исследователями, использовал радиотелескоп Nancay, расположенный в регионе Сельн, чтобы точно измерить время фиксации радиоимпульсов от PSR J0337+1715. Таким образом была подтверждена универсальность свободного падения, лежащая в основе ОТО.

Вместе с тем полученные результаты — это очень жесткие ограничения на альтернативные теории гравитации, в частности, для идеи темной материи. Кроме того, такие ограничения заставляют описывать гравитацию исключительно геометрическими методами, не прибегая к рефлексии на тему несуществующих сущностей.

В настоящее время наиболее точные критерии универсальности свободного падения получены с помощью специализироваанного спутника Microscope, который измерял ускорения в гравитационном поле Земли.

Хотя теории предсказывают, что малые тела падают с одинаковым ускорением в одном и том же силовом поле, картина несколько иная в системах, где астрономические объекты удерживаются совместной гравитацией. По ОТО, принцип универсальности сохраняется, но «альтернативщики утверждают, что отклонения возрастают по мере увеличения искривления пространства-времени, вызываемого исследуемыми объектами. То есть для Солнца и белых карликов отклонение есть, но оно на столько мало, что им можно пренебречь. Чего не скажешь о нейтронных звездах, которые выстраивают вокруг себя малоизученные «автономные» гравитационные поля.

Поэтому все выводы, предложенные астрофизиками, пока что остаются на уровне вполне вероятных гипотез.