Например, эффект увлечения инерциальных систем (frame-dragging), предсказанный Эйнштейном, до сих пор изучают с помощью спутников. Gravity Probe B и LARES подтвердили его с точностью 19% и 3%, но что, если общая теория относительности где-то дает сбой?

Атомные интерферометры (AI) — новое слово в измерениях. В космосе, где нет вибраций и можно долго удерживать атомы в состоянии интерференции, они работают куда точнее, чем на Земле. Европа и США уже тестируют их на МКС и ракетах, а Китай пошел дальше.

Команда ученых под руководством Чжань Миншэна из Китайской академии наук создала компактный атомный интерферометр CSSAI для китайской космической станции. Прибор размером с чемодан (46×33×26 см) и мощностью как лампочка (75 Вт) уже работает на орбите. В 2025 году ученые опубликовали в National Science Review результаты: им удалось измерить вращение с точностью до 0,00003 рад/с, а ускорение — до 0,0000011 м/с².

Как это работает

• Атомы рубидия охлаждают почти до абсолютного нуля.
• Лазеры разделяют их волновые функции, создавая интерференционную картину.
• Малейшее вращение или ускорение меняет эту картину — и прибор фиксирует изменения.

Ученые нашли «магический угол» сдвига интерференционных полос, который исключает ошибки из-за разброса скоростей атомов. Они также выяснили, что главный враг точности — неточная настройка этого угла.

Что дальше

CSSAI — первый шаг к квантовым гироскопам нового поколения. Если улучшить стабильность лазеров и подавить магнитные помехи, точность вырастет в разы.

Такие эксперименты — не просто академический интерес.

• Фундаментальная физика: Проверка ОТО на пределе точности может выявить «трещины» в теории, указав на новую физику — например, квантовую гравитацию.
• Космическая навигация: Атомные гироскопы заменят механические в дальних миссиях, где ошибка в градусе ведет к промаху на миллионы километров.
• Геодезия: Точное измерение гравитационного поля Земли поможет предсказывать землетрясения и искать полезные ископаемые.

Главная слабость CSSAI — время интерференции всего 75 мс. Для сравнения: в наземных лабораториях достигают секунд. Пока это ограничивает точность. Кроме того, прибор пока тестируют внутри станции, где есть вибрации от оборудования. Реальный прорыв будет, когда такие интерферометры заработают на автономных спутниках.

Ранее ученые разработали компактный лазер для поиска внеземной жизни.