BREAKING

0

Δικαίωση για τον Αϊνστάιν και δύο βασικές προβλέψεις της θεωρίας της σχετικότητας

Τέσσερα υπεραγώγιμα "μπαλάκια του πινγκ-πονγκ", που "επέπλεαν" στο διάστημα, κατάφεραν να επιβεβαιώσουν την ορθότητα δύο βασικών προβλέψεων της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν, όπως ανακοίνωσαν φυσικοί σε συνέντευξη τύπου στις 4 Μαϊου. Έτσι φαίνεται πως, όπως είχε προβλέψει ο μεγάλος φυσικός, μεγάλα ουράνια σώματα του σύμπαντος, όπως η γη, μπορούν να καμπυλώνουν το χωροχρόνο γύρω τους με τη δύναμη της βαρύτητάς τους.

Έχουμε ολοκληρώσει αυτό το πείραμα-ορόσημο, κάνοντας δοκιμές σχετικές με το "σύμπαν του Αϊνστάιν", αναφέρει ο φυσικός Francis Everitt του Πανεπιστημίου Stanford, επικεφαλής ερευνητής της αποστολής του δορυφόρου "Gravity Probe B" της Nasa.

Η αποστολή, που, μετά από δεκαετίες προετοιμασιών, ξεκίνησε με την εκτόξευση του δορυφόρου το 2004, σχεδιάστηκε ακριβώς ώστε να δοκιμάσει την επίδραση της βαρύτητας της γης στο χωροχρόνο γύρω της. Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, η Γη παραμορφώνει πολύ ελαφρά το χωροχρόνο γύρω της λόγω της βαρύτητάς της (κάτι που ονομάζεται "γεωδαιτικό φαινόμενο") και τον "παρασέρνει" μαζί της καθώς περιστρέφεται (κάτι που ονομάζεται "frame dragging - συστροφή του πλαισίου αναφοράς του χωροχρόνου"). Φανταστείτε τη γη βυθισμένη μέσα στο μέλι και αυτό να περιδινείται γύρω της, λέει ο Everitt. Αυτό συμβαίνει στο χωροχρόνο. Η γη σέρνει το χώρο και το χρόνο γύρω της.

Και τα δύο αποτελέσματα είναι βέβαια "απειροελάχιστα" και, όπως γράφει και ο ίδιος ο Αϊνστάιν, το μέγεθός τους είναι τέτοιο ώστε η επιβεβαίωσή τους από εργαστηριακά πειράματα δεν πρόκειται να γίνει ποτέ. Το "Gravity Probe B" όμως κατάφερε και μέτρησε και τα δύο...

Το διαστημικό σκάφος βρισκόταν σε τροχιά γύρω από τη γη για 17 μήνες, μεταφέροντας τέσσερα γυροσκόπια, με μέγεθος μπάλας του πινγκ-πονγκ. Τα γυροσκόπια ήταν κατασκευασμένα από σφαίρες λιωμένου χαλαζία, υλικό το οποίο κατέχει το ρεκόρ Γκίνες αποτελώντας το πιο σφαιρικό τεχνητό αντικείμενο στον κόσμο. Οι σφαίρες καλύφθηκαν από ένα μαλακό μέταλλο που ονομάζεται νιόβιο και ψύχθηκαν μέχρι να φτάσουν στη θερμοκρασία του υγρού ηλίου. Σε αυτή τη θερμοκρασία, το νιόβιο γίνεται υπεραγώγιμο, κάτι το οποίο σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να ρέουν για πάντα χωρίς να χάσουν ενέργεια. Έτσι, όταν οι σφαίρες γυρίζουν, τα περιβάλλοντα ηλεκτρόνια μπορούν να δημιουργήσουν ένα μικρό μαγνητικό δείκτη.

Στο "σύμπαν του Νεύτωνα", ο δείκτης αυτός θα έδειχνε πάντα την ίδια κατεύθυνση όσο το διαστημικό σκάφος κινούνταν γύρω από τη Γη. Στο "σύμπαν του Αϊνστάιν" όμως, όταν η γη γυρίζει και "σέρνει" το χωροχρόνο γύρω της, ο δείκτης από τα γυροσκόπια παρουσιάζει μικρές μεταβολές. Η μέτρηση των απειροελάχιστων μεταβολών της διεύθυνσης του άξονα περιστροφής βορρά-νότου μετράει το γεωδαιτικό φαινόμενο, ενώ στον άξονα περιστροφής ανατολής δύσης τη συστροφή του πλαισίου αναφοράς του χωροχρόνου. Ο δείκτης, κατά τη διάρκεια του πειράματος, μετατοπίστηκε κατά μόλις 6.000 milliarcseconds (τόσο είναι το πλάτος μίας ανθρώπινης τρίχας, όπως φαίνεται από 10 μίλια μακριά) κατά τη διάρκεια ενός έτους, όπως λέει ο Everitt. Παρά τη δυσκολία στην ανίχνευση μίας τέτοιας κλίσης, οι φυσικοί ήταν ικανοί να επιβεβαιώσουν το γεωδαιτικό φαινόμενο με πιθανότητα λάθους 0.28% και την παράσυρση του αδρανειακού συστήματος αναφοράς με ακρίβεια 20%.

Τα αποτελέσματα του "Gravity Probe B", που θα δημοσιευτούν στο περιοδικό φυσικής "Physical Review Letters", θα βοηθήσουν τους φυσικούς, σύμφωνα με τον Everitt, να κατανοήσουν κοσμικά φαινόμενα, όπως οι μαύρες τρύπες ή οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα.

0 Comment