Как было "взвешена" электромагнитная волна

Второй опыт, доказывающий влияние гравитации на свет, имеет вполне земной характер и масштабы.

Читатель знает, что для того, чтобы услышать передачу радиостанции, нужно настроить приемник на ее волну. А вот такая мысль, вероятно, возникала не у всех: не нарушится ли настройка, если взобраться с приемником на высокую гору или опуститься в низину? «Конечно, не нарушится»,— скажете вы. Какую же роль может играть такой подъем или спуск? Вот какую: сначала настройка велась на одном уровне, а потом, когда приемник был поднят, электромагнитные волны от передатчика к приемнику пойдут вверх, преодолевая силы земного тяготения. Опыт показывает, что действительно они при этом будут терять энергию и одновременно будет уменьшаться их частота. Конечно, у обычных приемников и передатчиков настройка настолько груба, что заметить такое явление невозможно. Однако недавно физикам удалось отыскать сверхточно настроенные приемники и передатчики. Не думайте, что речь идет об устройствах обычного радиотехнического типа; в данном случае и приемник, и передатчик представляли собой особые кристаллы, в состав которых входили атомы с ядрами, способными испускать и поглощать электромагнитные волны очень большой энергии — так называемые γ-кванты с очень точно фиксированной частотой. В опытах Мёссбауэра, поставленных по этой схеме, оказывалась достаточной разность уровней в десяток метров, чтобы заметить «ускорение» *) падающего вниз луча. Эти, отметим кстати, рекордные по точности опыты являются прямым доказательством того, что свет «весит», что на электромагнитные волны, как и на все другие виды материи, оказывает влияние гравитация.

Спектральные линии света, идущего от звезд, немного сдвинуты в сторону красного конца спектра, причем этот сдвиг тем заметнее, чем больше масса звезды. Это, в сущности, тот же опыт Мёссбауэра, только в космическом масштабе. Он иногда применяется для измерения массы звезд. Этот эффект, как и искривление лучей, проходящих вблизи массивных тел, был предсказан Эйнштейном.

 

 

*) Конечно, это «ускорение» не надо понимать в обычном механическом смысле слова. Имеется в виду не увеличение скорости света — она в пустоте (в воздухе практически то же самое) строго постоянна,— а рост энергии.