Земля не просто обертається навколо своєї осі. Вона захоплює за собою сам простір-час, наче ложка, що повільно обертається в густому меду. Цей ефект, передбачений загальною теорією відносності й відомий як захоплення інерціальних систем або ефект Лензе — Тіррінга, досі вдавалося реєструвати лише за допомогою супутників, спостерігаючи за їхніми орбітами роками.
Тепер фізики запропонували спосіб виміряти те саме прямо в лабораторії — за лічені секунди. Група дослідників на чолі з Каєм-Ісааком Еллерсом з Каліфорнійського університету в Берклі описала в Physical Review Letters конструкцію квантового сенсора на основі надплинного гелію. Пристрій являє собою кільцевий мікроканал з нанопористою перегородкою, де гелій за наднизьких температур втрачає будь-яке внутрішнє тертя й утворює аналог джозефсонівського контакту.
Будь-яке, навіть мізерно мале обертання змінює квантові властивості плинного гелію. Ці зміни легко зчитуються через контакт, перетворюючи сенсор на надчутливий гірометр. За розрахунками авторів, точність вимірювання ефекту захоплення простору-часу сягне 0,2 відсотка — тієї самої, що в найкращих супутникових експериментах, але за одну секунду замість багаторічних спостережень.
Така швидкість відкриває нові можливості. Лабораторний прилад дозволить не лише підтверджувати передбачення Ейнштейна з високою точністю, а й перевіряти альтернативні теорії гравітації, де ефект захоплення може відрізнятися. Крім того, технологія знайде застосування в навігації, геофізиці й, можливо, в майбутніх експериментах із пошуку квантової природи гравітації.
Реалізація ідеї потребуватиме ще серйозної інженерної роботи, однак сучасні технології вже дозволяють створити необхідні умови. Якщо задум удасться втілити, людство отримає компактний інструмент для вивчення найтонших проявів загальної теорії відносності без запуску дорогих супутників.
