Энбанг Ли, старший преподаватель физики Университета Вуллонгонга (Австралия), создал компактное устройство (менее 1 метра), которое изгибает свет с помощью земной гравитации, достаточное для практического использования. В основе — 10 км оптоволокна, свернутого в две катушки. Сравнивая задержку между двумя лучами лазера, проходящими через катушки в противоположных направлениях, Ли измеряет влияние гравитации на скорость света. Нарушение симметрии задержки коррелирует с местными гравитационными аномалиями.
Технология позволяет создавать сверхчувствительные квантовые гравиметры, которые могут работать на движущихся платформах (самолётах, подводных лодках), в отличие от современных механических гравиметров (требующих неподвижности). Потенциальные применения: обнаружение подземных пустот, магмы под вулканами, водных ресурсов, полезных ископаемых — без бурения. Устройство также ставит под вопрос постулат Эйнштейна о неизменности скорости света, показывая локальную зависимость от гравитационного поля.
В чём фокус?
Гравитационная разведка (гравиметрия) используется в геологии, горном деле, обороне для поиска полезных ископаемых, подземных полостей, движения магмы. Традиционные гравиметры — механические (пружины, сверхпроводящие шарики). Они очень чувствительны к вибрациям и могут работать только на неподвижном основании. Их нельзя установить на самолёт, корабль или подводную лодку — платформа будет «трястись», зашумляя сигнал.
Как работает устройство:
- Две катушки из оптоволокна (общая длина 10 км).
- Лазерный луч расщепляется на два, проходя через катушки в противоположных направлениях.
- В идеальной плоской (без гравитации) или свободно падающей системе время прохода было бы одинаковым.
- Земная гравитация создаёт асимметрию: время прохождения для лучей в разных направлениях отличается на пикосекунды.
- Эта разница во времени (временная задержка) коррелирует с гравитационным потенциалом.
- Масштабируя измерения, можно строить гравитационные карты.
Почему это прорыв:
- Мобильность: Устройство может работать на движущихся платформах (самолёты, подводные лодки), открывая новые возможности для военной разведки и геологоразведки в движении.
- Чувствительность: Пикосекундные задержки соответствуют очень малым изменениям гравитации.
- Размер: Метровая стойка вместо многометровых установок.
- Фундаментальная физика: Результаты ставят под вопрос постулат Эйнштейна о постоянстве скорости света в вакууме, показывая её локальную зависимость от гравитационного поля.
#УКУС_ТРЕНДА
Это устройство — симптом трёх важных процессов:
- Квантовая метрология для геофизики: Использование квантовых эффектов (интерференция фотонов) для измерения гравитации сдвигает границы точности и мобильности.
- Навигация по гравитационному полю: В будущем возможно создание систем навигации, не требующих GPS (работающих под водой, под землёй, в условиях глушения).
- Пересмотр основ физики: Появление экспериментальных результатов, указывающих на зависимость скорости света от гравитационного поля, может привести к модификации некоторых постулатов Теории относительности.
P.S. Забавно, что для того чтобы «согнуть свет», учёному не понадобилась чёрная дыра или гигантский телескоп. Достаточно было 10 км оптоволокна и катушек. Гравитация Земли — слабое взаимодействие, но при достаточной точности измерения его можно заметить. Это наглядный пример, как фундаментальная физика может превратиться в практический прибор.
Подписывайтесь, чтобы быть в курсе трендов, кейсов и технологий будущего:
📱 Дзен – https://dzen.ru/openchallenge
#гравитация #физика #квантовая_физика #инновации #технологии #будущее #геофизика