Астрофизики давно используют явление гравитационного линзирования — одного из наиболее наглядных проявлений корпускулярно-волнового дуализма света. Потоки излучения от далёких звёзд отклоняются в гравитационных полях массивных небесных тел, что позволяет фиксировать и измерять эти эффекты с высокой точностью.
Физик Энбанг Ли из Университета Вуллонгонга разработал компактную лазерную систему на основе оптоволокна, способную использовать подобные эффекты для задач дистанционного зондирования. Устройство отличается небольшими размерами и прочностью, что теоретически позволяет применять его на мобильных платформах, включая авиацию и подводные аппараты.
По словам исследователя, технология может найти применение в аэросъёмке для картографирования подземных структур, экологическом мониторинге и навигации под водой. Незначительные изменения гравитационного поля дают информацию о процессах под поверхностью — от колебаний уровня грунтовых вод до накопления магмы, что может служить индикатором возможных извержений, сообщает Noi.md со ссылкой на Shazoo.
В настоящее время в горнодобывающей отрасли и оборонной сфере уже используются механические гравитационные сенсоры, однако они чувствительны к вибрациям и внешним помехам. Разработка Ли, описанная как метод «гравитационного картографирования», потенциально обеспечивает более высокую чувствительность и устойчивость к таким факторам.
Прототип устройства имеет высоту около одного метра и включает две катушки оптоволоконного кабеля длиной свыше 10 километров каждая при полном разворачивании. Принцип работы основан на сравнении минимальных временных задержек между лазерными лучами, распространяющимися по этим катушкам. Измерения на уровне пикосекунд позволяют фиксировать тонкие изменения, связанные с воздействием гравитации.
Эксперименты проводились в лабораторных условиях с контролируемой средой для исключения вибраций и внешних воздействий. В ходе тестов рядом с установкой размещался стальной цилиндрический груз массой 72 килограмма, что позволило наблюдать изменения в сигналах. Разработчик подчёркивает, что устройство остаётся на ранней стадии и требует дополнительных исследований перед практическим применением.
Результаты работы поднимают вопрос о более сложном взаимодействии света и гравитации, чем считалось ранее. При этом речь идёт не об опровержении теории относительности, сформулированной Альбертом Эйнштейном в 1905 году, а о возможном расширении представлений о фундаментальных физических процессах.