ИСТИНА

Проект направлен на развитие новых экспериментальных и теоретических методов прецизионных гравитационных измерений, проводимых в земной лаборатории, повышение точности определения фундаментальных физических и астрономических констант. Основное направление исследований составит подготовка новых экспериментов по измерению Ньютоновской гравитационной постоянной и проверке принципа эквивалентности с помощью высокодобротных крутильных весов. Ньютоновская гравитационная постоянная G относится к фундаментальным и универсальным константам природы. Гравитационная постоянная входит в систему основных астрономических постоянных и играет важную роль в астрометрии и небесной механике. Точность определения гравитационной постоянной G ниже, чем других фундаментальных констант, прогресс в изменении G проявляется относительно медленно. Широко обсуждаются гипотезы и модели с возможной функциональной зависимостью гравитационной постоянной, в том числе, от космологического времени, расстояния между взаимодействующими телами (нарушения закона обратных квадратов), химического состава взаимодействующих масс (нарушение принципа эквивалентности). Принцип эквивалентности, или эквивалентность гравитационной и инерционной масс, один из наиболее фундаментальных принципов в природе. В проекте теоретически и экспериментально предполагается изучить ряд проблем, связанных с повышением точности проводимых экспериментов. Особое внимание будет уделено изучению локальных гравитационных эффектов и эффектов окружающего широкополосного сейсмического шума и их влияния на прецизионные гравитационные измерения. Теоретические направления исследований предполагают развитие новых методов изучения возможного нарушения принципа эквивалентности, стабильности и возможных вариаций гравитационной постоянной и других фундаментальных физических констант (ФФК) в рамках теорий с дополнительными измерениями и обобщенных теорий гравитации, а также анализ новых предложений по определению единиц СИ, основанных на ФФК, которые предполагается ввести в 2014-2015 годах. Для выполнения работ по проекту участники с российской (ГАИШ МГУ) и китайской (HUST) стороны заключили Совместное соглашение (Joint Agreement) и План сотрудничества (Cooperative Plan), которые определяют сотрудничество на основе “on going” проекта Государственного фонда естественных наук (ГФЕН) Китая № NSFC 41127002 и гранта РФФИ.

Китайским партнером при участии российской стороны созданы две новые экспериментальные установки для измерения гравитационной постоянной двумя разными методами: динамическим методом и методом компенсации угловых ускорений. В обеих установках использованы новые оригинальные технологические решения. Новизна также заключается в том, что впервые в одной лаборатории выполняются два эксперимента по измерению G разными методами. Эксперименты еще не закончены, окончательные результаты ожидаются в наступившем году. Безусловно, результат будет мирового уровня Предложена новая схема измерения ППН параметра γ кластером спутников в гравитационном поле Земли. Ключевым элементом схемы из 4-х спутников является ее избыточность: измеряя 5 независимых расстояний между спутниками, можно вычислить в эвклидовом пространстве шестое, но одновременно его нужно измерить. Разность между измеренным и вычисленными значениями дает величину релятивистского эффекта, из которого вычисляется γ. Комплексный теоретико-экспериментальный подход к решению задач проекта позволяюет не только решать конкретные экспериментальные задачи, но и рассматривать проблему фундаментальной гравитации в целом, анализируя и принимая во внимание все ее аспекты.