Ефект Лензе — Тіррінґа

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Ефект Лензе-Тіррінґа)
Перейти до: навігація, пошук

Ефект Ле́нзе — Ті́ррінґа — явище в загальній теорії відносності, що спостерігається поблизу масивних тіл, що обертаються. Ефект проявляється в появі додаткових прискорень, схожих з прискоренням Коріоліса, тобто, у підсумку, сил, що діють на пробні тіла, що рухаються в гравітаційному полі.

Прискорення Коріоліса в ньютонівській механіці залежить тільки від  \vec \omega  — кутової швидкості неінерційної системи відліку щодо інерцільної і лінійної швидкості пробної маси в інерційній системі відліку  \vec v і рівне

\vec a= 2\vec \omega \times \vec v ,

Лензе і Тіррінґ показали, що коріолісове прискорення з урахуванням ефектів ЗТВ для відстані \! r від тіла що обертаєтться радіусом \! R маси \! M при r/R \gg 1 має додатковий компонент :

\vec b = 2\vec v \times \vec H

де

 \vec H = {{2MGR^2 } \over {5c^2 r^3 }}\left[ {\vec \omega  - 3{{(\vec \omega \vec r)\vec r} \over {r^2 }}} \right]

Експериментальна перевірка і спостереження ефекту в астрофізиці[ред.ред. код]

Ефект Ленза — Тіррінґа спостерігається як прецесія площини орбіти пробної маси, що обертається довкола масивного тіла, що обертається, або як прецесія осі обертання гіроскопа а в околицях такого тіла.

Для експериментального підтвердження ефекту, разом з іншим, істотнішим ефектом геодезичної прецесії, американське космічне агентство NASA здійснює супутникову програму Gravity Probe B. Космічний апарат GP-B успішно завершив свою програму в космосі, поки обробка даних ще не завершена і точний результат невідомий (перші результати оприлюднені у квітні 2007, але у зв'язку з недоврахуванням впливу електричних зарядів на гіроскопи точність обробки даних поки недостатня, щоб виділити ефект (поворот осі на 0,039 кутовий секунди за рік у площині земного екватора). Врахування заважаючих ефектів дозволить виділити очікуваний сигнал, остаточні результати очікувалися в грудні 2007, але роботи триватимуть до вересня 2008 або березня 2010.). Проте ще до закінчення місії ефект вперше у світі було виміряно Ігнаціо Чіуфоліні (Ignazio Ciufolini), з італійського університету Лечче, і Ерріко Павліс (Erricos Pavlis) з Мерілендського університету, Балтімор, США, в жовтні 2004 року. Чіуфоліні і Павліс провели комп'ютерний аналіз кількох мільйонів вимірювань дальності, отриманих методом лазерної дальнометріі по кутових відбивачах на супутниках LAGEOS і LAGEOS II (LAserGEOdynamicsSatellite), запущених для вивчення геодинаміки та уточнення параметрів гравітаційного поля Землі. Фактична точність цей захід є предметом спору, на думку деяких вчених, це може бути набагато коротший приблизно на 20-30 %[1][2][3]. Результат Gravity Probe B повинен бути набагато точніше.

Посилання[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Iorio, L. (2009). «An Assessment of the Systematic Uncertainty in Present and Future Tests of the Lense-Thirring Effect with Satellite Laser Ranging». Space Science Reviews 148. с. 363. arXiv:0809.1373. Bibcode:2009SSRv..148..363I. doi:10.1007/s11214-008-9478-1. 
  2. Iorio, L.; Lichtenegger H.I.M., Ruggiero M.L., Corda C. (2011). «Phenomenology of the Lense-Thirring effect in the solar system». Astrophysics and Space Science 331 (2). с. 351. arXiv:1009.3225. Bibcode:2011Ap&SS.331..351I. doi:10.1007/s10509-010-0489-5. 
  3. Iorio, L.; Ruggiero M.L., Corda C. (2013). «Novel considerations about the error budget of the LAGEOS-based tests of frame-dragging with GRACE geopotential models». Acta Astronautica 91 (10-11). с. 141. doi:10.1016/j.actaastro.2013.06.002.