Protecție gravitațională

Ecranarea gravitațională  este un termen care se referă la procesul ipotetic de protejare a unui obiect de efectele unui câmp gravitațional. Astfel de procese, dacă ar exista, ar putea duce la o scădere a greutății obiectului. Forma zonei protejate ar fi similară cu forma umbrei de pe scutul gravitațional. De exemplu, forma zonei ecranate de deasupra discului ar fi conică. Înălțimea vârfului conului deasupra discului ar depinde de distanța discului de ecranare de obiectul masiv [1] . În prezent, nu există o confirmare experimentală a existenței efectului de screening gravitațional. În teoria fizică, ecranarea gravitațională este considerată o încălcare a principiului echivalenței și astfel contrazice atât teoria lui Newton, cât și Relativitatea Generală.[2] .

Teste ale principiului echivalenței

Începând cu 2008, niciun experiment nu a putut găsi dovezi ale unui efect de screening. Quirino Majorana a propus cuantificarea efectului de ecranare folosind coeficientul de atenuare h, care modifică formula de calcul al forței de atracție gravitațională propusă de Newton [3] astfel:

Cele mai bune măsurători de laborator au făcut posibilă stabilirea limitei superioare a efectului de screening ca 4,3×10 −15 m²/kg [4] . Un alt studiu recent a propus o limită inferioară de 0,6×10 −15 [5] . Estimările bazate pe utilizarea celor mai precise date privind anomaliile gravitaționale obținute în timpul eclipsei de soare din 1997 au permis stabilirea unei noi limită a parametrului de ecranare: 6×10 −19 m²/kg [6] . Cu toate acestea, observațiile astronomice necesită restricții mai stricte. Pe baza observațiilor Lunii cunoscute până în 1908, Henri Poincaré [7] a stabilit că h nu poate depăși 10 −18 m²/kg. Ulterior, această restricție a fost crescută semnificativ. Eckhardt [8] a arătat că măsurătorile distanței lunare dau o limită superioară de 10 −22 m²/kg, iar Williams și colab .. [9] au îmbunătățit această estimare la h = (3 ± 5) × 10 −22 m²/kg.

O consecință a rezultatului negativ al experimentelor (care sunt în acord cu predicțiile relativității generale) este că orice teorie care sugerează efecte de screening, cum ar fi teoria gravitației lui Le Sage , trebuie să țină cont de faptul că astfel de efecte sunt nedetectabile la un nivel nedetectabil.

În opere de artă

• O navă spațială bazată pe principiul scutării gravitaționale este descrisă în romanul științifico-fantastic al lui H. Wells „ Primii oameni de pe Lună ”.
• În romanul de basm al lui N. Nosov „ Dunno on the Moon ”, „imponderabilitate artificială” descrisă acolo îndeplinește criteriile de ecranare gravitațională. Fenomenul a devenit baza „dispozitivului de imponderabilitate”, datorită căruia a fost construită o rachetă pentru a zbura pe Lună.
• Într-o poveste fantastică de E.S. Veltistov „Câștigătorii imposibilului” descrie „covorul antigravitațional” inventat de un școlar. Eșantionul a fost pierdut după ce o gâscă care apucase dispozitivul la activat accidental și a fost aruncat în spațiul interstelar.

Note

1. ↑ Unnikrishan, CS (1996). Un supraconductor protejează gravitația? Physica C , 266 , 133-137.
2. ↑ Bertolami, O. & Paramos, J. & Turyshev, SG (2006), Teoria generală a relativității: Va supraviețui următorul deceniu? Arhivat 6 mai 2021 la Wayback Machine , în H. ​​Dittus, C. Laemmerzahl, S. Turyshev, Lasers, Clocks, and Drag-Free: Technologies for Future Exploration in Space and Tests of Gravity: 27-67
3. ↑ Majorana, Q., (1920). Pe gravitație. Cercetări teoretice și experimentale, Phil. Mag. [ser. 6] 39 , 488-504.
4. ↑ Unnikrishnan și Gillies (2000), Phys Rev D, 61
5. ↑ Caputo M., Despre noi limite ale ecranării coeficientului gravitațional, J. Astrofizică și astronomie, voi. 27, 439-441 (2006).
6. ↑ Yang X.-S., Wang Q.-S., Gravity Anomaly during the Mohe Total Solar Eclipse and New Constraint on Gravitational Shielding Parameter, Astrophysics and Space Science, Vol. 282, 245-253 (2002).
7. ↑ Poincare, H. (1908). „La dynamique de l'électron”, Revue générale des sciences pures et appliquées 19 , pp. 386-402, retipărit în Science and Method. Flammarion, Paris.
8. ↑ D. H. Eckhardt, Phy Rev D, 42, 1990, 2144
9. ↑ Williams, et al., „Testing the Equivalence Principle on the Ground and in Space”, (2006), care urmează să fie publicat de Springer Verlag, Lecture Notes in Physics, gr-qc/0507083