Австралийский физик искривил свет под действием гравитации

Энбан Ли, ведущий специалист из Университета Вуллонгонга, представил новаторский, но простой подход к манипулированию светом при помощи гравитации. Этот метод ставит под сомнение общепринятое мнение Альберта Эйнштейна о неуклонной скорости света, независимой от движения наблюдателя.

Учёные-астрономы уже давно применяют концепцию «гравитационного линзирования» для описания того, как свет от удалённых звёзд изгибается под воздействием массивных космических объектов. Хотя это явление и демонстрирует природу света как волны и частицы, локальное искривление света исторически представляло собой непростую задачу.

Однако теперь компактное приспособление длиной всего в метр, созданное Ли, способно преломлять свет, открывая широкие перспективы в картографии, мониторинге и навигации. Это устройство, не превышающее одного метра в высоту, состоит из двух катушек оптоволокна, которые в развёрнутом состоянии простираются на более чем десять километров.

Секрет работы прибора заключается в анализе разницы во времени, которое требуется двум световым лучам, чтобы пройти по оптоволокну внутри спиральных катушек и вернуться. Эти временные задержки, исчисляющиеся пикосекундами, достаточно велики, чтобы улавливать гравитационно-индуцированные возмущения в лазерном излучении.

«Даже минимальные гравитационные флуктуации способны выявить существенные изменения под поверхностью, будь то уровень грунтовых вод или скопления магмы, предвещающие извержения вулканов», — пояснил учёный. «Наша разработка намекает на потенциал световых сенсоров в высокоточном обнаружении и мониторинге таких геологических процессов».

Технологии измерения гравитации уже находят применение в добыче полезных ископаемых, оборонной и геологической отраслях, позволяя анализировать плотностные неоднородности под землёй.

Большинство существующих гравитационных датчиков полагаются на механические системы, чувствительные к вибрациям, что делает их малопригодными для мобильных платформ, вроде подводных лодок или самолётов.

Оптические детекторы, подобные разработке Ли, могут преодолеть эти ограничения, предлагая повышенную стабильность и чувствительность в компактном исполнении. Исследователь подчёркивает, что его прототип успешно прошёл испытания в лабораторных условиях, но для полного раскрытия его потенциала и понимания фундаментальных аспектов взаимодействия света и гравитации требуются дальнейшие исследования.

Источник: interestingengineering