Каков Gravitomagnetism?
Gravitomagnetism, теоретическая идея вокруг с 1918, является предсказанным последствием Общей теории относительности, из которой он был получен. Его существование было экспериментально доказано, но предположительно только однажды, и есть определенные разновидности эффекта, которые поддержаны доказательством до больших или меньших степеней. Международная команда требовала обнаруживать эффект в середине 90-ых, основанной на данных от LAGEOS I и LAGEOS II космических кораблей. Взвешенный эффект был в пределах 10 % из предсказанного Общей теорией относительности, хотя некоторые ученые все еще сомневаются относительно проверки правильности этих результатов. В 2004, Стэнфордские физики запускали Исследование Силы тяжести B, чрезвычайно чувствительный пакет гироскопа, чтобы измерить gravitomagnetism в космосе с намного большей точностью. Его данные в настоящее время анализируются.
После того, как Эйнштейн представлял свою теорию Общей теории относительности, потребовались десятилетия, чтобы выработать все ее предсказанные последствия. Самой известной является фундаментальная эквивалентность между веществом и энергией, продемонстрированной ярко атомной бомбой. Сокращение Lorentz, увеличение массы и уменьшение в длине, замеченной внешним наблюдателем, смотрящим на объект, перемещающийся в релятивистские (почти легкие) скорости, является другим, и было экспериментально проверено. Время, как известно, проходит более медленно для объектов, перемещающихся в скорости близко к тому из света, или даже значительно менее - эффект наблюдался в атомных часах, вращающихся вокруг земли.
Это плохо подвергнутое действию и проверенное последствие, gravitomagnetism, обращается к области, которая, предположительно, создана, когда массивное тело вращается быстро. Gravitomagnetism обманчиво называют - это не является магнитным - созданная сила появляется из силы тяжести, не электромагнетизма. Но это называют gravitomagnetism из-за математического подобия между уравнениями, которые описывают этот эффект и создание магнитного поля. Таким же образом то, что магнитное поле создано, когда заряженный объект вращается, gravitomagnetic область создана, когда массивное тело вращается. Математика, используемая, чтобы описать эти два, функционально подобна, эффект можно было так же, как легко назвать gravitorotational область, термин, который мог бы менее вводить в заблуждение.
Очень сильная gravitomagnetic область, как ожидают, будет наблюдаться вокруг супермассивных черных дыр, вращающихся очень быстро. У этих черных дыр может быть масса миллионы времен, больше чем солнце и вращаться при разъяренном уровне. Здесь в солнечной системе, тем не менее, эффект предсказан, чтобы быть очень малым - на заказе нескольких частей за триллион в полной схеме гравитационных взаимодействий - мешающий наблюдать без чувствительных датчиков или близости к массивным планетам или солнцу.
Исследование Силы тяжести Стэнфорда B было чрезвычайно чувствительно. Это содержало гироскоп с объектом, который был сферическим к 40 атомным диаметрам, обладая почти гомогенным распределением плотности. Разработанный, чтобы обнаружить gravitomagnetism, гироскоп предназначался, чтобы измерить "перемещение структуры" - источник предсказанного эффекта - малое завихрение в пространстве-времени, созданном вращающейся массой. Вращающийся гироскоп в вакууме должен вращаться с почти прекрасной однородностью, но предсказано, что gravitomagnetism нарушает это немного. Простой способ визуализировать перемещение структуры состоит в том, чтобы вообразить шарик, вращающийся на растянутом листе, который создает небольшое завихрение в листе в то же самое время как создание главной депрессии.
Другой предсказанный эффект то, что, когда спутниковые глазницы земля в том, что должно быть a perfect circle, она фактически, оказалась в немного отличающемся месте, из-за небольшого вихря, созданного вращающейся землей. Трудность в измерении gravitomagnetism состоит в том, что экваториальная выпуклость земли создает несоответствия в поведении спутника/гироскопа, которое должно быть правильно вычтено из других данных, чтобы измерить величину подлинного перемещения структуры.
Хотя большой объем данных был возвращен из Исследования Силы тяжести B, анализ является продолжающимся. Gravitomagnetism является довольно таинственным, и в настоящее время плохо понятый. Будет ли эффект иметь практическое применение или не является чем-то, что мы не будем, вероятно, знать в течение, по крайней мере, нескольких десятилетий.