Обо всех тонкостях вращения Земли в пространстве учёные привыкли судить, наблюдая за далёкими объектами в космосе как за опорными точками. Однако физики нашли способ отследить раскачку оси планеты прямо в лаборатории.
Специалисты из геодезической обсерватории Веттцелль (Geodätisches Observatorium Wettzell) технического университета Мюнхена, а также ряда других германских научных учреждений построили и успешно апробировали самый стабильный в мире и самый чувствительный лазерный гироскоп.
Он смог уловить тончайшие (в доли угловой секунды) отклонения в оси вращения нашей планеты, циклически происходящие с периодом в год и больше. При этом данные оказались хорошо согласованы с параметрами, измеренными Международной службой вращения Земли (IERS) при помощи иных методов.
"Колебания волчка" вызваны тем, что Земля – не идеально круглый объект. При этом на ней ещё происходят постоянные перемещения масс (океанские течения, изменение атмосферного давления над разными регионами и так далее).
Вкупе с гравитационным влиянием Солнца и Луны это генерирует смещение оси с амплитудой примерно в 12 метров (по шесть в каждую сторону относительно среднего положения), считая по поверхности Земли у полюса — так называемые колебания Чендлера (Chandler wobble).
Они происходят с периодом около 435 дней. Но на них накладываются ещё годовые колебания оси вращения, связанные с эллиптичностью земной орбиты. Вместе эти два процесса создают сложное движение полюса (polar motion) (не путать с дрейфом магнитных полюсов).
Учёт таких сдвигов важен для геодезии, наблюдения за космическими телами, спутниковой навигации. Но до сих пор тут учёным приходилось полагаться на космос. В наше время 30 радиотелескопов по всему миру регулярно отслеживают направление на определённые квазары. Эти ядра галактик столь далеки, что для нас могут считаться неподвижными точками.
И всё-таки всегда оставалась вероятность, что опорные «маяки» на деле не вполне стационарны. Потому немецкие учёные решили разработать технологию, устраняющую любые систематические ошибки и вообще необходимость смотреть на небо.
В середине 1990-х годов они начали проектирование и постройку уникального лазерного гироскопа. По словам лидера проекта Карла Ульриха Шрайбера (Karl Ulrich Schreiber, на фото под заголовком), в то время над идеей посмеивались, так как сложно было представить прибор требуемой точности.
Напомним, в таких устройствах два лазерных луча бегают навстречу друг другу по закольцованной при помощи зеркал трассе. Через полупрозрачное зеркало датчики постоянно следят за картиной интерференции этих лучей, а она меняется, лишь стоит плоскости гироскопа повернуться вокруг перпендикулярной оси.
Размещение аппарата в лесу Веттцелль, на 49-й широте, представляет собой хороший промежуточный случай. Любое отклонение в пространстве оси вращения планеты вызывает тут изменение в измеряемой скорости вращения установки (иллюстрация Geodätisches Observatorium Wettzell).
Чтобы такой аппарат не просто измерил вращение Земли, а уловил сдвиг в пространственном положении её оси, идущий месяцы, авторам проекта пришлось изрядно попотеть. Они должны были убедиться, что на прибор не влияют никакие посторонние факторы.
Установку смонтировали в пяти метрах под уровнем земли, изолировав камеру сверху многометровыми слоями глины и других материалов.
В комнату с прибором ведёт 20-метровый тоннель с пятью герметичными дверями. Внутри сохраняются более-менее стабильные температура и давление.
Вдобавок приборы постоянно измеряют эти параметры, и малейшие отклонения учитываются далее при расчётах.
Сам гироскоп смонтирован на девятитонной плите из керамики Zerodur, обладающей очень малым коэффициентом теплового расширения. Она дополнена четырьмя тяжёлыми балками из того же материала – они держат зеркала.
В довершение вся эта массивная сборка покоится на широком монолитном бетонном столбе (он хорошо виден на кадрах со стройки), уходящем в скальную породу на шесть метров вглубь, повествует PhysOrg.com.
Все эти ухищрения ныне увенчались полным успехом. Теперь команда из университета Мюнхена намерена улучшить установку, чтобы можно было получать данные об отклонении земной оси, произошедшем не за полгода-год, а всего за день.
Дальше учёные попробуют настроить прибор так, чтобы он мог работать годами без ошибок. Тогда можно было бы в любой момент посмотреть на показания сенсоров и узнать, как сейчас вращается наша планета.
(Детали нынешнего достижения раскрывает статья Physical Review Letters.)
Второй: попытки манипуляции осью. Да-да, именно по-жириновски: в течении суток немецкие учёные подкорректируют ось вращения Земли и любая страна окажется под водой :-).
2. Всегда знал что Жирик засланый... Вольфович же...
Столько яду в человеке.
Вас рано или поздно разъест изнутри :-).
Только напрасная трата времени, ресурсов, места :-).
А когда Вас самого вашими же метожами троллят — позорно сливаете и бежите орошать слезами подушку :-).
Трусовато-глуповатый тролль :-).
Всё, на сегодня сеанс кормления окончен :-). Завтра, быть может, ещё чего поклевать дам, а на сегодня хватит: ожиреете :-).
Кроме того, они измеряют не вибрацию напрямую (они не сейсмограф строили), и даже не «вибрацию» оси вращения планеты: они измеряют скорость вращения всей установки в пространстве (тут работает ТО и независимость скорости света от скорости источника). Как на неё могут повлиять подземные толчки? Они же хаотичны. Разве только подземные удары начнут раскручивать саму лабораторию вокруг вертикальной оси, как карусель. Причём на протяжении месяцев без остановки и в одну сторону. Вы можете представить такое землетрясение?
Странно, у меня общение с Вами ассоциируется с регулярными пинками болтающегося под ногами мерзкоорущего кота :-).
Что-то случилось?
— Разве? Но если что извините.
А может в консерватории что-то не так?
--------------------------------------
Аура нета?
что я считал, что не будет мне такого счастья больше — общения с Вами.
-------------------------------------------
Чего же вы общаетесь Майер? В той теме в какой вы на меня вьзелись вы защищали «эволюцию по девушке» и вам было всё равно как оно на самом деле. Я немножко с этого прикололся. Теперь готовы глотку порвать... :)))
А может в консерватории что-то не так?
-------------------------------------------------
Разваливаем консерваторию? Госпади... Скоко раз уже...
Предполагается, что в следующий раз полюс будет в районе Гималаев.
Ведь ледник в Гренландии был довольно массивным. Теперь его нет. Масса его распределилась ровным слоем в океане, но чем то же он был уравновешен.... точнее что уравновешивал :-)
насчёт скорости... точка на экваторе за час проделывает путь в 1500км...
Не знаю на счёт скорости «проскальзывания» (всё таки Земля внутри вязкая и инерция будет как то компенсирована), но я бы в этот момент хотел оказаться в чистом поле :-)
Суть в леднике, который будет нарастать, и довольно быстро, в центре самого большого и густонаселённого материка.
----------------------------------------------------------------
Как то очень непонятно...
два лазерных луча бегают навстречу друг другу по закольцованной при помощи зеркал трассе. Через полупрозрачное зеркало датчики постоянно следят за картиной интерференции этих лучей, а она меняется, лишь стоит плоскости гироскопа повернуться
или у них лучи ньютоновские взяты а не релятивистские
Не надо искать сложности там, где их нет.
Если девайс работает, нет разницы, почему. У исследователей, как правило, очень узкая специализация. Кто-то следит за земной осью. Кто-то за Бозонами. Специалистов уровня Да Винчи крайне мало.
интересные волны, прямо чудеса в решете
Если вы про опыт Майкельсона — у него другая схема и задача — выявить возможную разницу в скорости самого света относительно перемены направления (то есть уловить движение Земли относительно эфира — что никто так и не уловил).
Посмотрите внимательно — нынешний опыт противоположного плана. Лаз. гироскоп работает именно потому, что скорость света не зависит от скорости источника. Свет движется в пространстве как бы сам по себе. а вот при движении частей установки по кругу — возникает эффект несовпадения волн, идущих по часовой и против часовой стрелки, это создаёт интерференцию.
Ну как-то так. Это упрощённое объяснение конечно.
ufn.ru/ufn00/ufn00_12/Russian/r0012c.pdf
у самих ученых однозначного взгляда на все это нет
«Чувствительность лазерного гироскопа пропорциональна площади поверхности, ограниченной лучами лазера.» (www.wikipedia.org)