Гравитация и вселенная - Дикке Р.
Скачать (прямая ссылка):
P и с. 18. Блок-схема установки, включающая основные электронные блоки, находящиеся во взаимодействии с оптической частью, изображенной на' рис. 17. Следует иметь в виду, что сервосигнал на вход первичного зеркала подается с компенсационных усилителей (внизу на схеме), так что соответствующие узлы должны быть соединены. Ток сервосигнала через системы обмоток динамиков приводит к повороту механизма, на котором смонтировано зеркало. Грубое ведение этого зеркала осуществляется с помощью синхронного мотора, тогда как тонкая наводка задается сервоуп-равлением, поворачивающим систему шарниров._ 58 II.- Сплюснутость Солнца и гравитация
ной близости от объектива, для него этот эффект мал, и усреднение сводит его к нулю при повороте солнечного изображения относительно вторичного зеркала. Для первичного зеркала эффект внеосевого астигматизма значительнее, а изображение Солнца в нем неподвижно. Этот эффект не поддается устранению, но его можно обойти.
Описанное искажение касается направления север — юг на изображении Солнца. Сплюснутость Солнца может быть выражена как комбинация сокращения его изображения вдоль этого направления и вдоль направления с северо-востока на юго-запад. Последний компонент сплюснутости, называемый диагональным, совершенно не подвержен эффекту внеосевого астигматизма [13].
На рис. 19 показана установка большого первичного кварцевого зеркала, а также установка малого вторичного зеркала. Там же видно отверстие в крыше миниатюрного домика, построенного специально в качестве помещения для инструмента. На рис. 20 видна внутренность этого домика с тремя стойками, заполненными радиотехническим оборудованием, и собственно телескоп в дальней части домика. Мне кажется, что отношение светосилы телескопа к весу электронного оборудования здесь намного меньше, чем у любого другого современного телескопа. Апертура нашего телескопа составляет всего 5 см.
Основная трудность, связанная с турбулентностью атмосферы в дневное время, устраняется тем, что берется полный суммарный световой поток, проходящий мимо диска-экрана и через прорези вращающегося диска. Нам бы не удалось даже приблизиться к таким результатам, если бы мы пытались непосредственно измерять положение размытого края Солнца. Другим фактором, в значительной мере определившим успех нашего эксперимента, было то, что видимое направление оси вращения Солнца меняется довольно быстро в течение летних месяцев ,(рис. 21). Дело t вовсе не в повороте самой оси вращения Солнца, просто Земля движется по орбите, и мы наблюдаем эту ось с разных позиций. 7 июля ось вращения Солнца ориентирована в направлении север — юг, и как раз в это время ее ориентация меняется быстрее всего.
При усреднении данных по времени наблюдения мы должны получить величину сжатости Солнца вдоль его оси Рис. 19. Верхняя часть стационарной установки телескопа; видно отдельно расположенное первичное зеркало. На конце трубы телескопа — вторичное зеркало (на фото видна его оборотная сторона).
Рис. 20. Внутренний вид павильона, где размещаются телескоп и электронное оборудование. Тонкие стержни, расходящиеся от верхней части трубы телескопа, служат в качестве ручек для ее вращения. Черная щель на трубе — дверца, через которую можно
„„„„ „ тіпптляттпихся ПИСКОВ. 60 II.- Сплюснутость Солнца и гравитация
вращения. Итак, мы знаем, как должна была бы меняться во времени видимая сплюснутость Солнца. Если бы мы не знали этого заранее, нам было бы очень трудно истолковать наблюдаемый слабый сигнал как следствие сплюснутости Солнца, а не какой-то инструментально-атмосферный эффект. И напротив, ход изменения сигнала в течение лета
показал, что направление деформации солнечного изображения совпадает с ориентацией оси вращения Солнца с точностью 1—2°. Ось, по которой сплюснуто изображение, совпадает с осью вращения Солнца при видимом повороте последней на небе на угол 40°. Я уверен, что этот факт говорит о наблюдении нами именно несферичности Солнца, а не какого-нибудь экзотического инструментального или атмосферного эффекта.
На рис. 21 показана видимая ориентация оси вращения Солнца на небе в течение летних месяцев. В предположении, что сплюснутость составляет 5 • IO-5, выведен ход ожидаемого изменения диагонального компонента сплюснутости с течением времени. Кривая этого хода приведена на рис. 22 вместе с данными измерений, проделанных в тот же период времени. В сущности, это усредненные значе- 61 II.- Сплюснутость Солнца и гравитация
ния результатов, полученных в 1966 г. приблизительно по 10-дневным интервалам между 9 и 16 часами (за середину дня принято время 13 часов).
Наблюдения проводились для трех разных случаев, когда угловые размеры края Солнца, попадавшего за край
С- 0,06"
с
5 0,05 ?
с о,аь I
I 0,03
•з 0,02
§ 0,01
1 ° S -0,01
-0.02 -0,03 -0,0k
4 /4 24 4 /4 24 З 13 23 Z 12 22 2 IZ Июнь Июль Август Сен т. Онт. 1966г.
Рис. 22. Диагональный компонент сплюснутости Солнца. Теоретическая кривая вычислена по графику рис. 21, причем сплюснутость Солнца была принята равной Дг/л=5-10~5, где Аг=гзкв—гпол. Данные по всем увеличениям усреднены за 10 дней с 9 до 16 часов. Средние за 1 час с ошибкой более 0,015" исключены. За полдень принято время 13 часов. Вертикальные черточки соответствуют ошибкам: 1) среднее квадратическое отклонение одного измерения; 2) среднее квадратическое отклонение среднего.
