Альберт и его Теория

Общая теория относительности является довольно молодой теорией. Так как она работает с самым слабым по силе взаимодействием (гравитационным), то эксперименты для ее подтверждения при существующем уровне экспериментальной техники в лабораторных условиях практически невозможны. Практически все имеющиеся на данный момент косвенные экспериментальные подтверждения теории пришли из астрофизики.

Проверка принципа эквивалентности

Поскольку в основе теории тяготения Эйнштейна лежит принцип эквивалентности, его проверка с максимально возможной точностью является важнейшей экспериментальной задачей. Л. Этвиш (L. Eotvos) с помощью крутильных весов доказал справедливость принципа эквивалентности с точностью до $10^{-8}$ , Р. Дикке (R. Dicke) с сотрудниками довел точность до $10^{-10}$ , а В.Б. Брагинский с сотрудниками -- до $10^{-12}$

Проверка постоянной тяготения

В теории Эйнштейна постоянная тяготения: $G=6,6745(8) \times 10^{-11}$ м $^{3}$ /кг $\times$ с $^{2}$ , не меняется с течением времени. Наблюдения подтверждают неизменность

с точностью $\Big \vert \frac{dG}{dt} \frac{1}{G} \Big \vert < 10^{-11}$ лет $^{-1}\simeq 10^{-18}$ с $^{-1}$ .

Отклонение луча света в поле Солнца

**Рисунок 1.:** Схема эксперимента по отклонению луча в поле Солнца
$\includegraphics [width=5cm]{Oto/SunAngel.eps}$

Одним из косвенных экспериментальных подтверждений ОТО является отклонение луча света в поле Солнца. Из эксперимента было получено, что электромагнитное поле взаимодействует с гравитационным полем. Мы точно знаем, когда звезда должна скрываться за Солнцем. Мы измеряем время, когда мы перестаем видеть эту звезду (эти эксперименты проводятся во время полных солнечных затмений), и извлекаем угол отклонения луча света от прямой. Из теории угол отклонения для Солнца равен:

$\begin{displaymath} \alpha=-\frac{2r_{g\odot}}{\rho}, \end{displaymath}$

(5)

где $r_{g\odot}$ -- гравитационный радиус Солнца, $\rho$ -- прицельный параметр (в данной постановке эксперимента он примерно равен радиусу Солнца).

Из эксперимента $\alpha=(1,75)''$ с точность около 0,3% (данные 1984 г.), что полностью соответствует теории.

В принципе, отклонение луча в поле Солнца вытекает также и из ньютоновской корпускулярной теории света, но угол отклонения предсказывается ровно в два раза меньше, чем дает эксперимент.. Расчет для этой теории был проведен Зольдерном еще в 1804 году. Любопытно, что в своих расчетах Зольдерн сделал ошибку и получил "правильный" ответ с экспериментальной точки зрения (расчет был сделан до проведения эксперимента). Позже эту ошибку обнаружили.

Космический телескоп Хаббл (Hubble) сфотографировал объект, который представлял собой диск звезды (не Солнца), на краю которого была выемка. Была высказана гипотеза, что такое изображение возникло из-за того, что вокруг этой звезды вращается планета (массой от 0.1 до 10 масс Юпитера) и именно эта планета изменила траекторию лучей так, что в диске появилась выемка. Это не подтверждение ОТО, но показатель того, что взаимодействие луча света с гравитационным полем можно использовать как инструмент для исследования объектов, которых иным способом разглядеть невозможно.