NASA provjerava teoriju relativiteta
23. travnja 2004
Kako su pojasnili američki znanstvenici sonda će biti u stanju da u samo 100 minuta napravi krug oko Zemlje. U Einsteinovoj godini 2005. tako ćemo saznati jesu li naše predožbe o svemiru točne, ili se možda otac teorije, Einstein ipak prevario.
”Gravity Probe B je poput prostorno-vremenskog stroja, koji je razvijen s namjerom provjeravanja točnosti Einsteinove opće terorije relativiteta”,
kaže Anne Kinney, šefica NASA-inog odjela za astronomiju i fiziku u Washingtonu. Prostorni vrijeme je četverodimenzionalni prostor teorije relativiteta, koji nastaje kombinacijom koordinata prostora i vremena. Teoriju samu pojašnjava Kip Thorne, profesor teoretske fizike na kalifornijskom Tehnološkom institutu:
"Po Einsteinovoj teoriji postoje tri načina na koje se izražava iskrivljavanje prostornog vremena. Prvi je iskrivljavanje prostora koje smo već precizno dokazali mjerenjima u našem Sunčevom sustavu, primjerice korištenjem svjetlosnih zraka. Drugi način je širenje vremena u blizini glomaznih objekata. Sonda Gravity Probe A to je dokazala već u sedamdestim godinama proslog stoljeća. Treći aspekt predviđa da rotirajuća tijela u svoju rotaciju uvlače i dio prostora koji ih okružuje. Gravity Probe B to tek treba dokazati, tako da možemo izmjeriti direktnu proporcionalnu vezu između mase koja se vrti i prostora koji ju okružuje”,
objašnjava profesor Thorne. Činjenica da neko glomazno, rotirajuće tijelo ne samo da iskrivljava već i za sobom povlači prostorno vrijeme u znanosti se naziva ”Lense-Thirring”-efekt. On ima i paralela na zemljinoj povrsini. Claus Braxmaier, iz europskog koncerna za svemirska istraživanja EADS u Friedrichsahefenu, bavi se prvenstveno studijama svemirskih misija i sustava, i pojašnjava:
"Zemlja rotira. Kada neka masa rotira, s njome rotira i koordinativni sustav u prostoru. To si možete ovako predstaviti: imate kantu vode koja rotira. Vodene molekule također rotiraju. Bas kao što voda u kanti sa sobom na rotiranje povuče vodene molekule, isto tako će i rotirajuća Zemlja sa sobom na rotaciju povući i jednu čigru koja se nalazi daleko od Zemlje, naime na sondi Gravity Probe B. Upravo tu rotaciju NASA želi izmjeriti”,
kaže Braxmaier. Osim toga sonda je u svemir povezla i 4 žiroskopa, koji se nalaze u jednom vakuumskom spremniku. Svaki od njih je velik poput loptice za stolni tenis, imaju oblik čigri i napravljeni su od kvarca. Posebnost je da su prevuceni slojem koji se dobio iz metala nioba. Uz pomoć tog magnetnog polja čigre će se u svemiru moći pokrenuti tako brzo da se oko sebe samih mogu vrtiti 10 000 puta u minuti. Uz pomoć teleskopa te čigre će biti postavljene u takav položaj da njihova os pokazuje u smjeru zvijezde Pegazus. Ukoliko je Einstein doista bio u pravu, osi oko kojih se svaka čigra bude vrtila će se svaki put kada sonda okruži Zemlji nageti. Minimalno ali ipak mjerljivo. Tako bi trebao nastati jako mali kut između zamišljene putanje u smjeru zvijezde i osi svake čigre.
”Čigre prate kretnje prostora i zbog toga se moraju vrtiti. Isto kao sto se slamka vrti, kada se nađe u rijeci, jer se rijeka u sredini brže kreće, a u blizini obale sporije. Sila teže na Zemlji djeluje jače nego u svemiru. Zbog toga nastaje efekt da se osi žiroskopa okreću prema Zemlji slijedeći pri tome iskrivljavanje prostora kojeg Zemlja povlači za sobom dok se sama okreće oko svoji osi.”,
kaže Kip Thorne, američki profesor. U idućih godinu dana NASA očekuje promjenu od tek stotinu-tisućitog dijela jednog stupnja. George Haddad, inžinjer zadužen za razvoj sonde Gravity Probe B očekuje da će...
”...čigre izmjeriti svaki pomak njihove vlastite osi i podatke poslati na Zemlju. Ukoliko rotacija Zemlje doista uzrokuje promjene u prostoru, žiroskopi će nam to reći”,
tvrdi Haddad. Sonda će oko Zemlje kružiti 17 mjeseci i dva puta dnevno bi trebala slati očekivane podatke na Zemlju. Šefica NASA-ina odjela za astronomiju i fiziku već sada smatra da će ovaj jedinstveni eksperiment u budućim udžbenicima fizike biti nazvan eksperimentom koji je potvrdio teorije Alberta Einsteina nastalu prije 125 godina. Bez ikakve sonde.(Guido Meyer)