Теория гравитации Эйнштейна, также называемая общей теорией относительности, предсказывает, что вращающееся тело, такое как Земля, частично увлекает инерциальные системы отсчета вместе со своим вращением. В исследовании, недавно опубликованном в EPJ Plus, группа ученых из Италии предлагает новый подход к измерению того, что называется перетаскиванием кадров. Анжела Ди Вирджилио из Национального института ядерной физики (INFN) в Пизе, Италия, и ее коллеги предлагают использовать наиболее чувствительный тип инерциальных датчиков, которые включают в себя кольцевые лазеры в качестве гироскопов, для измерения абсолютной скорости вращения Земли.
Эксперимент направлен на измерение абсолютного вращения относительно локальной инерциальной системы отсчета, что называется перетаскиванием системы отсчета. В принципе, кольцевой лазер должен показывать один оборот вокруг земной оси каждые 24 часа. Однако, если наблюдение по неподвижным звездам на небе покажет несколько иную скорость вращения, это различие может быть связано с перетаскиванием кадра.
Предложенный авторами эксперимент, названный GINGER, требует двух кольцевых лазеров для обеспечения эталонного измерения. Он предлагает сравнить экспериментальные данные GINGER с кинетической скоростью вращения Земли, независимо измеренной Международной службой системы вращения Земли (IERS). По словам авторов, предлагаемое ими решение может точно протестировать эффект перетаскивания кадров при 1%.
Это значительное улучшение по сравнению с предыдущими экспериментами, такими как Стэнфордский эксперимент с гироскопом 2011 года, гравитационный зонд B (GPB), который согласовывался с предсказанием общей теории относительности для перетаскивания кадра с погрешностью 19%. Или измерение торможения плоскости орбитального спутника в 2016 году с использованием спутников с лазерным дальномером, таких как спутник LARES, с погрешностью 5%. Авторы ожидают, что, в конечном счете, спутниковый подход сможет обеспечить точность даже ниже порога измерения погрешности в 1%..