Ефект уповільнення часу Шапіро підтверджує теорію відносності Ейнштейна
Існує кілька причин, чому люди можуть реагувати на теорію відносності з подивом. Досить складно уявити саму ідею, описану Ейнштейном - наприклад, те, що присутність маси-енергії деформує простір-час, особливо якщо врахувати, що довести сам факт подібної деформації практично неможливо.
Теорія Ейнштейна свідчить, що об'єкт більшого розміру створить велику деформацію. Це, в свою чергу, означає, що світло може сповільнюватися в залежності від тих об'єктів, що знаходяться у нього на шляху. У 1964-му році астрофізику Ірвіну Шапіро вдалося перевірити цю теорію в масштабах космосу.
Спочатку експеримент Шапіро увазі спостереження за далекими зірками і за тим, як змінюються інші об'єкти при взаємодії з ними.
Наприклад, чи буде здаватися, що зірка, через точку далекого перетину з Сонцем, почне хаотично переміщатися в просторі в міру того, як Сонце проходить перед ним. Оскільки світло зірки рухається у напрямку до Сонця, виникне зоровий ефект того, що наша зірка буде рухатися по так званій полуорбіте - як кораблик у вирі - і в підсумку продовжить рух по новій траєкторії. Ця траєкторія перетнеться із Землею, і здасться, що зірка знаходиться в зовсім іншому місці, не там, де ми спостерігали її вперше.
Ірвін Шапіро
Але подібні розрахунки включають в себе безліч змінних, так що спостерігати такий ефект на далеких зірках виявилося важко - зрештою, можливості телескопа не безмежні. І Шапіро придумав новий спосіб перевірити цю ідею. Він направив радіолокаційні сигнали в бік Венери і Меркурія і простежив, скільки часу потрібно сигналам, щоб повернутися на Землю. Шапіро робив це кілька діб поспіль: оскільки планети не висять в космічному просторі нерухомо, позиції для експерименту виходили різні: на сигнали впливала гравітація і обох планет, і Сонця. Чим більше була дуга, по якій доводилося йти сигналу, щоб досягти всіх об'єктів, тим більше часу займало його повернення. Необхідно було просто підрахувати час затримки - і тим самим підтвердити теорію відносності.
Затримка становила всього 200 мікросекунд, але й цього було достатньо. Це означало, що маса Сонця дійсно затримує світло, що повертається на Землю.
Експеримент Шапіро, також відомий як гравітаційна затримка сигналу, був пізніше перевірений ще десятки разів. Оскільки з часом технології стають все краще, вчені тепер отримують все більш точні результати. Це - один із класичних прикладів, що доводять загальну теорію відносності Ейнштейна.
