Testovanie Einstenovej teórie relativity vstupuje do druhej fáze

18.11.2005

 

< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >



Umelcova predstava o skrútení zakriveného priestoročasu v dôsledku rotácie Zeme.
Uznanie: Nasa Headline News

Ako sme informovali predtým (pozri náš článok z 20.04.2004), tak NASA v spolupráci s výskumníkmi zo stanfordskej univerzity zahájili vlani experiment na overenie gravitačného ťahu vytváraného rotujúcim telesom. Tento ťah je dôsledkom toho, že zakrivený priestor je (podľa Einsteinovej teórie relativity) rotujúcim telesom "unášané".
16-ho novembra bolo oznámené, že experiment Gravity Probe B (GPB) úspešne dokončil zber dát z prvého roku priebehu. Analýza dát zaberie ďalší rok práce.
Priestor a čas tvoria v Einsteinovej teórii relativity jeden celok, priestoročas, ktorý je mohutnou hmotou Zeme (ale v podstate hmotou každého telesa) zakrivený (úmerne hmotnosti telesa). Tu by celá historka mohla skončiť, pokiaľ by Zem nerotovala okolo svojej vlastnej osi. Ona ale rotuje a spôsobuje to, že (zakrivený) priestoročas je unášaný v smere rotácie Zeme. Nejedná sa o niečo ako je Coriolisova sila. Keby sme "zaparkovali" vesmírnu loď nad Zemou nad rovníkom tak, aby sme stáli (tj. aby sme boli so stredom Zeme a nejakou vybranou vzdialenou hviezdou v jednej línii), zistili by sme po čase, že opúšťame túto myslenú priamku v smere rotácie Zeme. Aby sme kompenzovali tento "gravitačný ťah," nestačí mať zapnuté motory kompenzujúce vertikálne príťažlivé sily Zeme (smerujúce do stredu Zeme), ale musíme kompenzovať aj bočný pohyb. Môžeme to chápať tak, že stojíme síce nehybne voči priestoru, ale ten je unášaný v smere rotácie.
Efekt je v blízkosti Zeme samozrejme mimoriadne malý. Jeho zmeranie si vyžiadalo dlhé roky prípravy a samotný experiment musel prebiehať celý rok, aby sa efekt nakumuloval do merateľnej veľkosti.
V tomto okamihu (po roku trvania) by mal byť efekt už merateľný s dostatočnou presnosťou. Dáta sú na Zemi ale experiment bude pokračovať až do vyčerpania zásob tekutého hélia, ktorým sa udržuje okolo experimentálneho zariadenia v supravodivom stave vodivá fólia. Táto fólia v supravodivom stave dokonale tieni zariadenie od magnetických vplyvov okolia (hlavne Zeme).
K prevedeniu experimentu bolo treba vyriešiť mnoho technických detailov (napríklad spomínané odtienenie magnetického poľa Zeme), roztočenie gyroskopov a zachovanie ich pohybu bez mechanického kontaktu, meranie orientácie ich osi bez mechanického kontaktu a podobne (o technických podrobnostiach pozri náš pôvodný článok z 20.04.2004).

O aký efekt sa jedná? V dôsledku zákona zachovania momentu hybnosti (v teórii relativity platí tiež), os rotácie gyroskopov by mal ukazovať stále v tom istom smere - nebyť unášania priestorom. Ak na začiatku ukazovali gyroskopy (ich os rotácie) presne v smere nejakej hviezdy, po uplynutí jedného roka sa os rotácie mala vychýliť o 0,041 uhlových sekúnd. Aby sa táto odchýlka dala zmerať, realizátori si dali za úlohu dosiahnuť zmeranie osi rotácie s presnosťou 0,0005 uhlových sekúnd. Pre našu predstavu: táto presnosť zodpovedá takému rozlíšeniu pri fotení, že z Mesiaca by bolo možné rozlíšiť na povrchu Zeme detaily s rozmerom 1 mm (Mesiac je vzdialený okolo 400 000 km).

Experiment (zber dát) síce ešte pobeží až do úplného vyčerpania zásob tekutého hélia, doterajšie údaje by ale mali byť postačujúce k zmeraniu spomínaného efektu. Spracovanie údajov bude prebiehať celý rok. Najprv sa skontroluje regulárnosť údajov deň po dni, potom sa pospájajú do mesačných blokov a skontrolujú sa v týchto väčších celkoch až sa spoja do ročného toku dát. Táto metóda garantuje, že budú odfiltrované prípadné chyby v záznamoch. Následne dôjde k spracovaniu dát a konečne sa dočkáme odpovede, či experiment dáva výsledky v zhode s Einsteinovou teóriou. Ďalší vývoj sa uvidí. Zostaňte naladení.


-AT-


< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >