отслабва

КЪСНО миналата година двама японски изследователи изненадващо твърдят, че когато жироскопът се върти в един смисъл, той отслабва, но че теглото му остава непроменено, когато се върти в обратния смисъл. Други физици се опитват да повторят експеримента и вече са налице първите резултати.

Оригиналните експериментатори, Хидео Хаясака и Сакае Такеучи от университета Токоху, поставиха жироскоп върху едното рамо на химически везни и завъртяха ротора с електрически средства. След това измериха скоростта на въртенето му.

Хаясака и Такеучи откриха, че когато жироскопът се върти по посока на часовниковата стрелка - гледайки го отгоре отгоре - той отслабва. Сумата, която губи, е само около пет хилядни от един процент от теглото му в покой. Изследователите също така установиха, че колкото по-бързо се върти жироскопът, толкова повече тегло той губи (виж фигурата). Те публикуват работата си във Physical Review Letters (том 63, стр. 2701).

Японските резултати получиха толкова голяма публичност в САЩ, че Робърт Парк от Американското физическо общество (което публикува Physical Review Letters) каза: ‘Наводнени сме от обаждания от цял ​​свят. Повечето са от хора, които твърдят, че първо са имали идеята; някои казват, че имат патент върху него; няколко са посочили, че летящите чинии работят по този начин. “

Реклама

Японското твърдение не е първото по рода си. например, Ерик Лейтуейт, изобретателят на линейния двигател, направи редица наблюдения за особените свойства на жироскопите, когато беше в Имперския колеж, Лондон, през 70-те години. А самият Хаясака работи по проблема поне 10 години. Той публикува основните си резултати за жироскопите през 1978 г. в технологичните доклади на университета си.

Няколко доказателства сочат, че Хаясака и Такеучи трябва да се противопоставят на редица критични доклади от реферите, преди техният доклад да бъде приет. Physical Review Letters публикува своя доклад 18 месеца след получаването му, което е изключително забавяне за списание с научни писма. И двамата изследователи посвещават втората половина на статията си на предвиждане и отговор на възможни критики.

Повечето учени са скептични към твърденията. Те не могат да обяснят размера на наблюдаваната загуба на тегло с някоя от корекциите на теорията за гравитацията на Нютон, която обикновено прилагат. И няма друг физически ефект, който те да знаят, който да зависи от посоката на въртене на жироскопа.

Изследователите обръщат голямо внимание на два аспекта на противоречиви и деликатни експерименти като този. Първо, те търсят така наречените „систематични ефекти“. Те могат да доведат до резултати, подобни на явлението, което изследователите възнамеряват да измерват. На второ място, те питат дали заключението, направено от експериментаторите, е оправдано от качеството на техните данни.

В случая с експеримента на Хаясака и Такеучи има две съвсем очевидни алтернативни причини за техните резултати. Първо, различните компоненти на експеримента биха могли да взаимодействат чрез електрически или магнитни средства. На второ място, може да има механични ефекти в баланса.

Експериментаторите се опитаха да отстранят и двата проблема. Те намаляват възможността за магнитни ефекти, като повтарят експеримента при различни условия: например, те обърнаха жироскопа с главата надолу и поставиха целия апарат в стая, защитена от магнитни полета.

Въпреки тези стъпки други изследователи все още предполагат, че може да е имало взаимодействие между електрическите компоненти, използвани за въртене на ротора, или устройството, използвано за измерване на въртенето, и апарата. Те също така предполагат, че върху ротора може да се отложи електрически заряд.

Хаясака и Такеучи се опитват да противодействат на спекулациите относно механичното поведение на апарата, като повтарят експеримента с помощта на електронен баланс. Но все пак има проблем. И в двата случая жироскопът предава ъглов момент на баланса, докато се забавя. Ако не беше фиксиран по някакъв начин, балансът щеше да започне да се върти около себе си.

Някои физици предполагат, че балансът осигурява силите, необходими за справяне със завъртането на жироскопа по такъв начин, че неправилно регистрира тежестта с едната посока на въртене, но не и с другата. За химическия баланс това може да се случи, ако въртенето на ръба на ножа не е направено перфектно.

Втора стъпка в критикуването на експеримент е да се предположи, че експериментаторите наистина са измерили това, което възнамеряват да измерват. Въпросът тогава е: Оправдава ли точността на измерванията твърдяното заключение? В настоящия случай данните на Хаясака и Такеучи изглеждат твърде добри - техните измерени точки се намират твърде близо до правата линия, която са изтеглили през тях, в сравнение с грешките при всяко измерване. Статистически повече от тях - около един на всеки трима - трябва да лежат далеч от линията.

Истинският тест на експеримента, разбира се, ще дойде, когато други групи го повтарят. Появяват се първите такива доклади. Екип от високоуважавания съвместен Институт по лабораторна астрофизика и Националния институт за стандарти и технологии в Боулдър, Колорадо, повтори експеримента. Джим Фалер и неговите колеги не съобщават за аномално намаляване на теглото на техните жироскопи.

Ако резултатите от Япония са верни, последиците ще бъдат дълбоки. Обяснението за летящите чинии обаче остава малко вероятно, тъй като жироскопът ще трябва да се върти с 200 милиона оборота в минута, за да компенсира цялото си тегло! Основното последствие би било свалянето на сегашното ни разбиране за силата на гравитацията. Ефектите, които се основават на спина, не са нови; Самият Айнщайн е предвидил тяхната възможност.

Смущаващата част относно настоящите твърдения би била, че ефектът е много по-голям, отколкото съществуващите теории със спинови ефекти могат да приемат правдоподобно. Всъщност, ако същият ефект се прилага за въртящи се елементарни частици, може да има забележим принос в експериментите, тестващи „принципа на еквивалентност“ на Айнщайн: че всички тела изпитват едно и също ускорение на гравитацията. По същия начин може да има ефекти в атомните спектри.