Δορυφόρος επιβεβαιώνει τη Γενική Σχετικότητα!!!!!!!!!!!

[Pano0liz]

Ουάσινγκτον

Κανείς δεν έχει τολμήσει να τον αμφισβητήσει, ορισμένοι όμως πρόσφατα έχουν θελήσει να τον διορθώσουν ενώ κάποιοι άλλοι δεν συγχωρούν το ασύμβατο των θεωριών του με αυτές τις κβαντομηχανικής. Σε πείσμα όλων ωστόσο ο Αλμπερτ Αϊνστάιν αποδεικνύεται για άλλη μια φορά σωστός σε μια από τις πλέον φιλόδοξες πειραματικές αποστολές της NASA.

 

Κατόπιν αυτού μπορούμε πλέον να πούμε με βεβαιότητα ότι το Γεωδαιτικό φαινόμενο -η στρέβλωση του χωροχρόνου κοντά σε ένα ογκώδες αντικείμενο όπως π.χ. ένας πλανήτης- εκφράζεται όπως το είχε προβλέψει ο Αϊνστάιν στη Γενική Θεωρία του πριν από σχεδόν έναν αιώνα. Επίσης, όπως συνάγεται από την ίδια θεωρία, ο χωροχρόνος στροβιλίζεται παρασυρόμενος από την περιστροφή της Γης.

 

Όχι βεβαίως ότι υπήρχαν σοβαρές αμφιβολίες. Η πρώτη πειραματική απόδειξη δυο βασικών σημείων της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας που πέτυχε η αποστολή Gravity Probe B δεν αλλάζει στην πραγματικότητα πολλά. Απλώς προσφέρει ένα απτό υπόβαθρο σε σημαντικό τμήμα της επιστημονικής μας γνώσης και μια αίσθηση ικανοποίησης ότι, τουλάχιστον στο πεδίο αυτό, όλα έβαιναν καλώς ως τώρα.

 

Σίγουρα πάντως χαρίζει ένα αίσθημα υπερηφάνειας στην Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία και στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ που διοργάνωναν εδώ και δεκαετίες αυτή την «άσκηση» δοκιμών στη Θεμελιώδη Φυσική.

 

Στην κλίμακα του απειροελάχιστου

 

Το Gravity Proble B παρατήρησε τα δυο φαινόμενα μετρώντας μικροσκοπικές μετατοπίσεις στον άξονα περιστροφής τεσσάρων γυροσκοπίων σε σχέση με το άστρο ΙΜ του Πήγασου. Το έργο δεν ήταν εύκολο, εφόσον οι μετατοπίσεις που αναμενόταν να παρατηρηθούν μέσα σε διάστημα ενός έτους ήταν της τάξης των μερικών χιλιοστών του δευτερολέπτου του τόξου.

 

«Ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου του τόξου είναι το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας όταν την κοιτάζει κανείς από απόσταση 16 χιλιομέτρων. Μια τέτοια ακρίβεια έπρεπε να επιτύχει το Gravity Probe B» εξήγησε στη σχετική συνέντευξη Τύπου ο Φράνσις Εβεριτ, κύριος ερευνητής της αποστολής από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ.

 

«Για το γεωδαιτικό φαινόμενο το αποτέλεσμα που μετρήθηκε ήταν μεγαλύτερο από το αναμενόμενο κατά περίπου 25%. Για τον στροβιλισμό εξ ιδιοπεριστροφής ήταν λίγο καλύτερο, με απόκλιση μικρότερη του 20%».

 

Ο δορυφόρος είχε αποσταλεί στο Διάστημα το 2004, εξαιτίας όμως των τόσο μικρών αποκλίσεων και της πολυπλοκότητας των διαφόρων παραμέτρων οι επιστήμονες χρειάστηκαν επτά ολόκληρα χρόνια για να αξιολογήσουν τα δεδομένα και να δημοσιεύσουν το σχετικό άρθρο στην επιθεώρηση Physical Review Letters.

 

Η ίδια η αποστολή και το πείραμα σχεδιάζονταν εδώ και πολλές δεκαετίες. Η ιδέα ξεκίνησε το 1959 και ως τη στιγμή της ολοκλήρωσής της υπολογίζεται ότι εργάστηκαν σε αυτήν περισσότεροι από 100 φοιτητές. Μεταξύ αυτών η Σάλι Ράιντ, η πρώτη αμερικανίδα γυναίκα αστροναύτης στο Διάστημα, και ο Ερικ Κορνέλ, ο οποίος κέρδισε το Βραβείο Νομπέλ Φυσικής το 2001.

 

Πηγή: ΤΟ ΒΗΜΑ

[Δροσος Γεωργιος]

Περισσότερα για αυτο το καταπληκτικό πειραμα!!!

Το σκάφος Gravity Probe B δικαιώνει και πάλι τον Αϊνστάιν.

Μετά από 96 χρόνια η επαναστατική θεωρία του Αϊνστάιν, που δεν μπορούσε να εξεταστεί με ακρίβεια τόσα χρόνια λόγω έλλειψης επαρκούς τεχνολογίας, επιβεβαιώθηκε πλήρως. Ο χωροχρόνος γύρω από μεγάλα ουράνια σώματα όχι μόνο καμπυλώνεται λόγω της παρουσίας τους αλλά διαστρεβλώνεται και συστρέφεται καθώς τα σώματα περιστρέφονται, σύμφωνα με τις εξαετείς μετρήσεις του σκάφους της NASA, Gravity Probe B (GP-B).

Καμπύλωση του χωροχρόνου

Κατά τον Francis Everitt, φυσικό του πανεπιστημίου Στάνφορντ και επικεφαλής των ερευνητών της αποστολής, που ξεκίνησε το 2004- ο οποίος δήλωσε χαρακτηριστικά ότι «ο Αϊνστάιν ζει»- τόσο ο χώρος όσο και ο χρόνος καμπυλώνονται από τη βαρύτητα: η Γη παραμορφώνει ελαφρώς το χωροχρόνο γύρω της, «παρασέρνοντάς» τον μαζί της καθώς περιστρέφεται.

Η σύλληψη της ιδέας για την αποστολή Gravity Probe B έγινε κατά τα τέλη της δεκαετίας του 1959. «Ολοκληρώσαμε αυτό το σημαντικότατο πείραμα, δοκιμάζοντας το ‘Σύμπαν’ του Αϊνστάιν- και ο Αϊνστάιν επέζησε» αναφέρει ο Francis Everitt.

Το σκάφος εκτοξεύτηκε για να ελέγξει δύο βασικά στοιχεία της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας: το γεωδαιτικό φαινόμενο (την έκταση της παραμόρφωσης που προκαλεί η μάζα της Γης στο γύρω διάστημα) και το αποκαλούμενο «frame dragging» : το πόσο «παρασέρνει» ή «συστρέφει» ο πλανήτης μας τον γύρω χωροχρόνο κατά την περιστροφή του. Για αυτό το σκοπό χρησιμοποιήθηκαν τέσσερα γυροσκόπια, τα οποία όντως κατέγραψαν μεταβολές στην περιστροφή τους, λόγω της επίδρασης της βαρύτητας.

Σε διαφορετική περίπτωση (αν δεν ίσχυε η θεωρία του Αϊνστάιν) τα γυροσκόπια θα είχαν μείνει αδρανή.

Φωτογραφία-Σχεδιο.

1. Οι άξονες περιστροφής των γυροσκοπίων ήταν ευθυγραμμισμένες με ένα αστέρι-οδηγό, και στη συνέχεια παρακολουθούνται για τυχόν μεταβολές στην γωνία περιστροφής τους, οι οποίες προκαλούνται από τα αποτελέσματα της γενικής σχετικότητας

2. Ο στροβιλισμός του του πλασίου αναφοράς του χωρόχρονου λόγω περιστροφής της Γης αναμενόταν να αναγκάσει την στροφή των αξόνων περιστροφής των εξαιρετικά λείων σφαιρών του γυροσκοπίου, κατά μόλις 0,039 δευτερόλεπτο του τόξου ανά έτος

3. Για το γεωδαιτικό φαινόμενο, το διαστημικό σκάφος αναμενόταν να δει ένα μεγαλύτερο σήμα – να στραφεί ο άξονας περιστροφής των γυροσκοπίων κατά μία γωνία 6,6 δευτερόλεπτο του τόξου σε ένα χρόνο.

4. Τα γυροσκόπια του Gravity Probe B, βρίσκονταν μέσα σε ένα ειδικό δοχείο κενού που σχεδιάστηκε έτσι για να τα απομονώσουμε έναντι όλων των άλλων δυνάμεων.

5. Η ΝΑΣΑ εκτόξευσε το GP-B στις 20 Απριλίου 2004, αλλά άρχισε την χρηματοδότηση της ιδέας της αποστολής το 1963, πολύ πριν ο Neil Armstrong πατήσει στο φεγγάρι

 

«Το Gravity Probe-B (GP-B), αν και απλό σαν αρχή, είναι από τεχνολογικής πλευράς ένα εξαιρετικά περίπλοκο πείραμα» είπε ο Rex Geveden, πρώην διευθυντής του προγράμματος. «Η ιδέα εμφανίστηκε τρεις με τέσσερις δεκαετίες πριν αναπτυχθεί η απαραίτητη τεχνολογία. Δεκατρείς νέες τεχνολογίες αναπτύχθηκαν για το GP-B». Κάποιες από τις καινοτομίες που προήλθαν από το πρόγραμμα οδήγησαν σε βελτιώσεις στην τεχνολογία GPS, ενώ μία άλλη αποστολή της NASA, η Cobe, βασίστηκε πάνω στο GP-B. Επίσης, περίπου εκατό φοιτητές απέκτησαν τα PhD τους εργαζόμενοι σε κάποιον τομέα του προγράμματος, κατά τη διάρκεια όλων αυτών των ετών που χρειάστηκαν για το σχεδιασμό και την διεκπεραίωση της αποστολής.

Τα γυροσκόπια του δορυφόρου Gravity Probe B έχουν ελέγξει δύο φαινόμενα που προβλέφτηκαν από τη θεωρία του Αϊνστάιν. Αν υπήρχε κάποια απόκλιση από τους νόμους της Γενικής Σχετικότητας το γεγονός αυτό θα είχε εκτεταμένες επιπτώσεις στην κατανόηση που έχουμε για τη δομή του Σύμπαντος. Το πρώτο πείραμα ήταν και το πιο δύσκολο ενώ το δεύτερο (το γεωδαιτικό φαινόμενο) ήταν σχετικά το πιο εύκολο.

 

■Ο στροβιλισμός του πλασίου αναφοράς του χωρόχρονου λόγω περιστροφής της Γης (frame dragging) – Ένα περιστρεφόμενο ογκώδες σώμα (σαν τη Γη) στροβιλίζει το χώρο και το χρόνο γύρω της. Ένα γυροσκόπιο που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη δέχεται μια εξαιρετικά μικρή δύναμη, ακριβώς λόγω αυτού του στροβιλισμού, που τείνει να του προκαλέσει μια κλίση από το επίπεδο της τροχιάς του, εξαιτίας του γεγονότος ότι η Γη το παρασύρει μαζί της. Η δύναμη αυτή ονομάζεται βαρυτομαγνητική (gravitomagnetism) και ήταν το πρώτο πείραμα, που έγινε στο σκάφος GP-B. Ήταν ικανό να αισθανθεί αυτή την επίδραση του στροβιλισμού του χωρόχρονου με μια ακρίβεια 1%. Η Γενική Σχετικότητα προβλέπει ότι ο στροβιλισμός του χωροχρόνου γύρω από τη Γη είναι 0.039 δευτερόλεπτα ή 0.000011 μοίρες.

 

■Γεωδαιτικό φαινόμενο – Σύμφωνα με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, ο χώρος και ο χρόνος όταν βρίσκονται κοντά σε ένα ογκώδες σώμα είναι στρεβλωμένοι. Σε ένα γυροσκόπιο, που βρίσκεται σε τροχιά κοντά στη Γη, αυτή η διαστρέβλωση (λόγω μάζας της Γης) το οδηγεί σε μια κλίση του άξονα περιστροφής του γυροσκοπίου στο επίπεδο της τροχιάς. Αυτό το φαινόμενο προβλέπεται από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας να είναι 150 φορές μεγαλύτερη από το σύρσιμο πλαισίων. Το γεωδαιτικό φαινόμενο μετρήθηκε για πρώτη φορά το 1988 και προβλέπει ότι η γήινη μάζα αφήνει ένα κοίλωμα στον χωροχρόνο, που θα πρέπει να προκαλεί μια κλίση σε κάθε γυροσκόπιο κατά 0.0018 μοίρες, ή 6.606 δευτερόλεπτα, κατά τη διάρκεια ενός έτους. Το διαστημικό σκάφος GP-B μέτρησε αυτήν την επίδραση με ακρίβεια 1 προς 10.000.

 

Μάθετε περισσότερα για το πείραμα:

http://www.physics4u.gr/news/2004/scnews1369.html

http://einstein.stanford.edu/

[Μάκης Μαυρουδής]

Όταν παραθέτουμε στοιχεία να είμαστε πιό προσεκτικοί. Το πείραμα Gravity Probe B απέτυχε διότι υπήρχαν επιδράσεις που "μιμούνται σχετικιστικά φαινόμενα". Κατατάχθηκε ως τελευταίο από τις 10 αποστολές όσον αφορά την επιτυχία του, γιαυτό και σταμάτησε η χρηματοδότησή του.

http://www.physics4u.gr/news/2008/scnews3338.html