Ефект Лензе — Тіррінга

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Ефект Лензе-Тірринга)
Перейти до навігації Перейти до пошуку

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

Прискорення Коріоліса в ньютонівській механіці залежить тільки від  — кутової швидкості неінерційної системи відліку щодо інерційної і лінійної швидкості пробної маси в інерційній системі відліку і дорівнює

,

Йозеф Лензе[en] і Ганс Тіррінґ показали, що з урахуванням ефектів ЗТВ коріолісове прискорення від тіла радіусом і масою , яке обертається з кутовою швидкістю , на відстані (при ) має додатковий компонент:

де

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

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

Для експериментального підтвердження ефекту, разом з іншим, істотнішим ефектом геодезичної прецесії, НАСА запустила супутник Gravity Probe B[en]. Космічний апарат GP-B[en] успішно завершив свою програму в космосі 2005 року. Перші результати були оприлюднені у квітні 2007[1], але через недоврахування впливу електричних зарядів на гіроскопи, точність обробки даних була недостатньою, щоб виділити ефект (поворот осі на 0,039 кутової секунди за рік у площині земного екватора). Остаточні результати опубліковані 2011 року[2].
Однак, ще до закінчення місії Gravity Probe B, ефект виміряли Ігнаціо Чіуфоліні (Ignazio Ciufolini) з італійського університету Лечче і Ерріко Павліс (англ. Erricos Pavlis) із Мерилендського університету (округ Балтимор, США), у жовтні 2004 року[3]. Чіуфоліні і Павліс провели комп'ютерний аналіз кількох мільйонів вимірювань дальності, отриманих методом лазерної дальнометрії по кутових відбивачах на супутниках LAGEOS і LAGEOS II (LAserGEOdynamicsSatellite), запущених для вивчення геодинаміки та уточнення параметрів гравітаційного поля Землі. Утім, фактична точність цих вимірів була предметом суперечок. На думку деяких дослідників, це може бути набагато коротший[що?] приблизно на 20-30 %[4][5][6]. Результат Gravity Probe B мав бути набагато точнішим.

Посилання[ред. | ред. код]

Література[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Gravity Probe B: Interim Report & First Results. 14 квітня 2007. Архів оригіналу за 9 червня 2007. 
  2. C. W. F. Everitt та ін. (1 травня 2011). Gravity Probe B: Final results of a space experiment to test general relativity. Physical Review Letters. Архів оригіналу за 6 травня 2018. Процитовано 6 травня 2011.  {{cite news}}: Явне використання «та ін.» у: |author= (довідка)
  3. Ciufolini I., Pavlis E. On the measurement of the Lense Thirring effect using the nodes of the LAGEOS satellites, in reply to "On the reliability of the so-far performed tests for measuring the Lense Thirring effect with the LAGEOS satellites" by L. Iorio // New Astronomy. — 2005. — Т. 10 (aug). — С. 636—651. — arXiv:gr-qc/0601015. — Bibcode:2005NewA...10..636C. — DOI:10.1016/j.newast.2005.04.003.
  4. 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: 363. Bibcode:2009SSRv..148..363I. arXiv:0809.1373. doi:10.1007/s11214-008-9478-1. 
  5. 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): 351. Bibcode:2011Ap&SS.331..351I. arXiv:1009.3225. doi:10.1007/s10509-010-0489-5. 
  6. 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): 141. doi:10.1016/j.actaastro.2013.06.002.