Роман Подольный - Чем мир держится?

Как видите, обо всех уже выполненных экспериментах приходится монотонно повторять: соответствует… отвечает… с точностью до стольких-то процентов (стольких-то миллиардных долей). Это хорошо, поскольку подтверждает, что работающие в гравитации физики руководствуются на сегодня правильной теорией; это плохо, поскольку сказано же: самое лучшее для науки, когда точно поставленный эксперимент противоречит хорошо обоснованной теории.

А дальше… Мало того, что физики собираются повторять и повторять уже получившиеся опыты со все большей точностью. Они придумывают новые.

В этой книге уже не раз теория Эйнштейна сопоставлялась с теорией Максвелла. Причины тому носят не только исторический и философский характер, но и имеют глубокий физический смысл. У электромагнитного и гравитационного полей немало общих закономерностей. В том лишь беда, что снова и снова гравитационщики упираются лбом в слабость гравитационного воздействия.

Как все просто в электромагнетизме: возьмите две катушки, в которых протекает электрический ток, сблизьте их — и они будут притягиваться или отталкиваться в зависимости от взаимного направления токов. И для того, чтобы обнаружить такое притяжение или отталкивание, не обязательны даже приборы — «взаимодействие» катушек ощутят и оцепят руки, которые их держат.

Точно так же, если вращать два расположенных рядом шара в одну сторону, их гравитационное взаимодействие должно, по общей теории относительности, усилиться; если в разные стороны — ослабеть. Но усилиться или ослабеть на такую ничтожную величину, что большим сюрпризом для физиков было уже появление проекта опыта по ее обнаружению. Проект опубликован в 1977 году в американском журнале «Физикэл Ревью», его авторы — советский физик Брагинский и американцы Торн и Кейве. В этой же статье они рассматривают возможность повторения «на гравитационном материале» некоторых других классических для электромагнетизма опытов. И рассматривают, в общем, оптимистически. Тут нужны и высокий вакуум в камерах, и температура, близкая к абсолютному нулю.

Ах, как жалеют порою экспериментаторы, что живут в такой горячей Вселенной, на такой теплой Земле. Тепло — это ведь беспорядочные движения и колебания молекул, атомов, элементарных частиц. Эти-то беспорядочные движения и надо погасить, чтобы четко выделить единственно интересующие физиков в каждом данном опыте явления.

В области гравитации, как нигде, экспериментальная работа почти не отделима от наблюдательной.

Электромагнитное поле сравнительно большой мощности можно создать в лаборатории, лабораторных же концентраторов гравитации, увы, нет нигде, кроме фантастических рассказов. Нет пока способа создать мощное поле тяготения иначе, как объединив массу атомов в теле астрономического масштаба. Но где же у нас на Земле лаборатория, способная вместить такое тело?

Физика здесь должна становиться астрофизикой, переходить от измерения ничтожных долей сантиметра к парсекам и световым годам. Лаборатория расширяется порою до размеров Вселенной. Расстояния же до самых массивных и плотных тел Метагалактики пока слишком велики даже для астрофизики. Квазары, предполагаемые массы которых в миллиарды и триллионы раз больше солнечной, и слишком далеки и слишком мало известны. Поэтому самым надежным и дающим самую большую долю информации о тяготении прибором остается Солнце, несмотря на то, что масса кажется исследователям гравитации слишком небольшом, а тяготение слишком незначительным. Эффекты, следующие из общей теории относительности, проявляются здесь довольно слабо.

Чтобы они могли быть замечены для движения Земли, перемещающейся по своей орбите, следует измерить радиусы ее эллиптической орбиты с точностью до десяти в минус восьмой степени их длины. Увы, пока что точность ниже на два порядка: радиусы орбиты Земли известны нам лишь с точностью до одной миллионной. По мере того, как будут пролагаться космические маршруты к планетам, радиусы орбит последних будут уточняться, но пока…

Стоит знать к тому же, что движение планеты только теоретически представляет собой свободное ее падение «в чистом виде». Пустого пространства во Вселенной нет, а межзвездный газ оказывает сопротивление движущимся в нем телам. Нельзя сбрасывать со счетов и солнечный ветер — летящие от светила частицы, и световое давление, открытое в конце XIX века русским ученым П. Н. Лебедевым, оно тоже влияет на движение космических тел, в том числе и искусственных спутников. А есть еще микрометеориты…