 |
Ύστερα
από παραμονή επτά ετών στο διάστημα ο αμερικανικός δορυφόρος Gravity
Probe B επιβεβαιώνει δύο από τις σημαντικότερες προβλέψεις της γενικής
θεωρίας της σχετικότητας ως προς την επίδραση στο χώρο της δύναμης της
βαρύτητας.
Οι μετρήσεις του δορυφόρου έγιναν σε ύψος 460 χιλιομέτρων και κατέδειξαν τον τρόπο με τον οποίο η βαρύτητα και η περιστροφή της Γης επηρεάζουν το χώρο γύρω μας.
Οι μετρήσεις διενεργούνται με την παρακολούθηση του άξονα περιστροφής από τέσσερα γυροσκόπια που έχουν τοποθετηθεί στο εσωτερικό του δορυφόρου. Κάθε γυροσκόπιο είναι μια μικρή σφαίρα που περιστρέφεται κάνοντας 5.000 στροφές το λεπτό. Οι σφαίρες παρουσιάζουν υπεραγωγιμότητα όταν η θερμοκρασία τους κατέλθει 1,8 βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν.
Το τηλεσκόπιο του δορυφόρου ήταν στραμμένο προς το άστρο ΙΜ Pegasi του αστερισμού του Πήγασου. Όταν ήταν σταθερά στραμμένο προς το άστρο, οι μικρές αλλαγές των αξόνων περιστροφής των γυροσκοπίων καταγράφονταν από μαγνητικούς κβαντοανιχνευτές. Έτσι μπορούσαν να επιβεβαιωθούν δύο διαφορετικά φαινόμενα.
Το πρώτο περιγράφηκε αρχικά από τον Einstein: η δύναμη της βαρύτητας της Γης καμπυλώνει το χώρο ο οποίος μπορεί να παραβληθεί σαν ένα είδος λαστιχένιας μεμβράνης στην οποία η Γη δημιουργεί ένα βαθούλωμα. Γι’ αυτόν το λόγο μετατοπίζεται ο άξονας περιστροφής ‒οι υπολογισμοί καταδεικνύουν μετατόπιση 0,0018 μοιρών.
Το γεγονός αυτό επιβεβαιώθηκε και από το Gravity Probe B, ενώ το ποσοστό ανακριβούς μέτρησης περιορίζεται στο 0,28%. Το δεύτερο φαινόμενο ανακαλύφθηκε το 1918 από τους Αυστριακούς φυσικούς Josef Lense και Hans Thirring.
Όπως είπαμε και νωρίτερα, σύμφωνα με τις θεωρίες της σχετικότητας του Einstein, ο χώρος και ο χρόνος δεν νοούνται πλέον ως διακριτές «οντότητες» αλλά συνθέτουν το τετραδιάστατο χωροχρονικό ιστό.
Η μάζα της Γης προκαλεί ένα βαθούλωμα στο χωροχρόνο, περίπου όπως μια μεταλλική σφαίρα θα προκαλούσε σε ένα τραμπολίνο. Εάν η Γη ήταν στατική, η ιστορία θα τελείωνε περίπου εδώ.
Καθώς όμως ο πλανήτης μας περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του, η περιστροφή αυτή παρασύρει και το «βαθούλωμα» που προκαλεί στο χωροχρόνο η παρουσία της Γης, «συστρέφοντας» και «στρεβλώνοντάς» το.
Ο δεύτερος στόχος του Gravity Probe B ήταν να υπολογίσει το βαθμό αυτής της στρέβλωσης και να τον συγκρίνει με τη θεωρητική τιμή της.Τεχνικά προβλήματα στο δορυφόρο δεν επέτρεψαν την απόλυτη επιβεβαίωση του συγκεκριμένου φαινομένου.
Οι μετρήσεις του δορυφόρου έγιναν σε ύψος 460 χιλιομέτρων και κατέδειξαν τον τρόπο με τον οποίο η βαρύτητα και η περιστροφή της Γης επηρεάζουν το χώρο γύρω μας.
Οι μετρήσεις διενεργούνται με την παρακολούθηση του άξονα περιστροφής από τέσσερα γυροσκόπια που έχουν τοποθετηθεί στο εσωτερικό του δορυφόρου. Κάθε γυροσκόπιο είναι μια μικρή σφαίρα που περιστρέφεται κάνοντας 5.000 στροφές το λεπτό. Οι σφαίρες παρουσιάζουν υπεραγωγιμότητα όταν η θερμοκρασία τους κατέλθει 1,8 βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν.
Το τηλεσκόπιο του δορυφόρου ήταν στραμμένο προς το άστρο ΙΜ Pegasi του αστερισμού του Πήγασου. Όταν ήταν σταθερά στραμμένο προς το άστρο, οι μικρές αλλαγές των αξόνων περιστροφής των γυροσκοπίων καταγράφονταν από μαγνητικούς κβαντοανιχνευτές. Έτσι μπορούσαν να επιβεβαιωθούν δύο διαφορετικά φαινόμενα.
Το πρώτο περιγράφηκε αρχικά από τον Einstein: η δύναμη της βαρύτητας της Γης καμπυλώνει το χώρο ο οποίος μπορεί να παραβληθεί σαν ένα είδος λαστιχένιας μεμβράνης στην οποία η Γη δημιουργεί ένα βαθούλωμα. Γι’ αυτόν το λόγο μετατοπίζεται ο άξονας περιστροφής ‒οι υπολογισμοί καταδεικνύουν μετατόπιση 0,0018 μοιρών.
Το γεγονός αυτό επιβεβαιώθηκε και από το Gravity Probe B, ενώ το ποσοστό ανακριβούς μέτρησης περιορίζεται στο 0,28%. Το δεύτερο φαινόμενο ανακαλύφθηκε το 1918 από τους Αυστριακούς φυσικούς Josef Lense και Hans Thirring.
Όπως είπαμε και νωρίτερα, σύμφωνα με τις θεωρίες της σχετικότητας του Einstein, ο χώρος και ο χρόνος δεν νοούνται πλέον ως διακριτές «οντότητες» αλλά συνθέτουν το τετραδιάστατο χωροχρονικό ιστό.
Η μάζα της Γης προκαλεί ένα βαθούλωμα στο χωροχρόνο, περίπου όπως μια μεταλλική σφαίρα θα προκαλούσε σε ένα τραμπολίνο. Εάν η Γη ήταν στατική, η ιστορία θα τελείωνε περίπου εδώ.
Καθώς όμως ο πλανήτης μας περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του, η περιστροφή αυτή παρασύρει και το «βαθούλωμα» που προκαλεί στο χωροχρόνο η παρουσία της Γης, «συστρέφοντας» και «στρεβλώνοντάς» το.
Ο δεύτερος στόχος του Gravity Probe B ήταν να υπολογίσει το βαθμό αυτής της στρέβλωσης και να τον συγκρίνει με τη θεωρητική τιμή της.Τεχνικά προβλήματα στο δορυφόρο δεν επέτρεψαν την απόλυτη επιβεβαίωση του συγκεκριμένου φαινομένου.
