3.8. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ПРОВЕРКЕ ПОСТНЬЮТОНОВСКОЙ ГРАВИТАЦИИ
Поскольку гравитационные силы очень слабы, большинство проверок постньютоновских эффектов в Солнечной системе предполагает использовать в качестве источников гравитации Солнце и планеты. Один из недостатков таких экспериментов состоит в том, что экспериментатор не имеет возможности осуществлять контроль над источниками и, следовательно, не может манипулировать с экспериментальной конфигурацией, чтобы проверять и повышать чувствительность аппаратуры или чтобы повторять эксперимент. Несмотря на этот недостаток экспериментов с объектами в масштабах Солнечной системы, малость постньютоновских поправок препятствует разумным лабораторным экспериментам, но есть одно исключение.
Этим исключением является эксперимент Кройцера [169], в котором проводится сравнение активной и пассивной гравитационных масс фтора и брома. В эксперименте Кройцера использовались весы Кавендиша для сравнения ньютоновской гравитационной силы, создаваемой цилиндром из тефлона (76 вес.
фтора), и силы, создаваемой таким количеством жидкой смеси трихлорэтилена и дибромметана (74 вес. % брома), которое обладает такой же пассивной гравитационной массой, что и указанный цилиндр (а именно массой жидкости, вытесненной цилиндром, который в ней не тонет и не всплывает). Главный вывод Кройцера состоял в том, что эти силы оказались одинаковыми и, следовательно, отношения активной массы
к пассивной массе
для фтора и брома одинаковы с точностью
[169], т. е.
(Более подробно об эксперименте Кройцера см. в работах [170, 171].)
Уилл [91] проанализировал этот эксперимент, воспользовавшись тем вариантом ППН-формализма, в котором рассматриваются заряженные точечные массы, и показал, что электростатическая энергия связи тела Ее дает вклад в
который имеет вид
Поскольку ядра фтора и брома содержат различные относительные количества электростатической энергии связи, соотношения (13)
и (14) дают следующее ограничение на параметр
Это является обобщением и уточнением результата, полученного ранее Торном и др. [13].
Недавно Брагинский и др. [172] высказали предположение, что технический прогресс, возможно, позволит в ближайшем десятилетии провести ряд лабораторных постньютоновских экспериментов. Этот прогресс, благодаря которому такие эксперименты станут осуществимы, связан с разработкой чувствительных систем с очень низким уровнем диссипации (таких, как системы крутильных маятников с нитями из плавленого кварца или сапфира, охлажденных до температур
, с созданием массивных диэлектрических кристаллов, охлажденных до миллиградусов Кельвина, и микроволновых резонаторов со сверхпроводящими стенками. К экспериментальным возможностям, перечисленным в работе [172], относятся измерение спин-спинового взаимодействия двух вращающихся тел, поиск временных вариаций гравитационной постоянной (разд. 6), поиск эффектов, связанных с существованием выделенной системы отсчета и выделенного положения в пространстве, и измерение увлечения инерциальных систем отсчета вращающимся телом.