Z počiatočnej epizódy je čiara Teória veľkého tresku séria, kde je opísaná gravitačná sonda B, ktorá videla „pohľady“ Einsteinovho predpovedaného efektu ťahania snímok. V skutočnosti nie je celkom jasné, že experiment dokázal definitívne rozlíšiť efekt presúvania snímok od šumu pozadia, ktorý v jeho detekčnom systéme spôsobili niektoré mimoriadne malé odchýlky.
Či sa to počíta ako letmý pohľad - ťahanie rámca (údajná posledná netestovaná predpoveď všeobecnej relativity) a gravitačná sonda B sa spojili s verejným vedomím. Tu je rýchly prehľad toho, čo Gravity Probe B môže alebo nemusí zahliadnuť.
Satelit Gravity Probe B bol vypustený v roku 2004 a postavil sa na polárnej obežnej dráhe s výškou 650 kilometrov nad zemou, v ktorej sa točili štyri sférické gyroskopy. Experimentálny návrh navrhol, že v prípade neexistencie časopriestoru alebo pretiahnutia rámu by sa tieto gyroskopy pohybujúce sa na obežnej dráhe voľného pádu mali otáčať so svojou osou rotácie rovnomerne so vzdialeným referenčným bodom (v tomto prípade hviezdou IM Pegasi). ,
Aby sa predišlo elektromagnetickému rušeniu zo zemského magnetického poľa, boli gyroskopy umiestnené v termosadovej nádobe s olovom, ktorej plášť bol naplnený tekutým héliom. To chránilo prístroje pred vonkajšou magnetickou interferenciou a chladom umožňovala supravodivosť v detektoroch určených na monitorovanie rotácie gyroskopov.
Ako hnacia látka sa používalo aj pomaly unikajúce hélium z banky. Aby sa zabezpečilo, že gyroskopy zostanú vo voľnom páde v prípade, že satelit narazí na akýkoľvek atmosferický odpor, satelit môže vykonať drobné úpravy trajektórie, v podstate sám lietať okolo gyroskopov, aby sa zabezpečilo, že nikdy neprišli do styku so stranami svojich kontajnerov.
Teraz, aj keď gyroskopy boli vo voľnom páde - išlo o voľný pád okolo a okolo vesmírnej deformačnej planéty. Gyroskop pohybujúci sa konštantnou rýchlosťou v pomerne prázdnom priestore je tiež v „beztiažovom“ voľnom páde - a dá sa očakávať, že taký gyroskop sa bude točiť neurčito okolo svojej osi, bez toho, aby sa táto os vôbec posunula. Podobne podľa Newtonovej interpretácie gravitácie - ako sila pôsobiaca vo vzdialenosti medzi masívnymi objektmi - neexistuje dôvod, prečo by sa mala rotovať aj os rotácie gyroskopu na obežnej dráhe voľného pádu.
Ale pre gyroskop pohybujúci sa podľa Einsteinovej interpretácie strmo zakrivenej vesmírnej doby obklopujúcej planétu, jej os rotácie by sa mala „nakloniť“ do svahu časopriestoru. Takže na jednej plnej obežnej dráhe Zeme os rotácie bude smerovať mierne odlišným smerom, ako je smer, z ktorého začala - pozrite si animáciu na konci tohto klipu. Toto sa nazýva geodetický efekt - a gravitačná sonda B účinne preukázala existenciu tohto efektu s pravdepodobnosťou iba 0,5%, že údaje vykazovali nulový efekt.
Ale nielen, že Zem je masívnym objektom zakrivenia v čase a priestore, ale tiež rotuje. Táto rotácia by teoreticky mala vytvoriť pretiahnutie časopriestoru, v ktorom je Zem zabudovaná. Toto ťahanie snímky by teda malo ťahať niečo, čo je na obežnej dráhe v smere rotácie Zeme.
Ak geodetický efekt posúva rotačnú os polárneho obiehajúceho gyroskopu v latentnom smere - ťahanie rámu (známe aj ako Lense-Thirringov efekt), malo by sa posunúť v pozdĺžnom smere.
A tu je miesto, kde gravitačná sonda B nevykonala dosť. Zistilo sa, že geodetický efekt posunuje os otáčania gyroskopov o 6 606 miliarsekúnd za rok, zatiaľ čo sa očakáva, že efekt ťahania rámcov ho posunie o 41 miliarisekúnd za rok. Tento oveľa menší účinok sa ťažko odlíšil od šumu pozadia vznikajúceho z drobných nedokonalostí, ktoré existujú v samotných gyroskopoch. Dva kľúčové problémy boli zjavne meniaca sa dráha polýzy a väčší, ako sa očakávalo, prejav newtonovského gyroskopického krútiaceho momentu - alebo povedzme, že napriek najlepšiemu úsiliu sa gyroskopy stále trochu kolísali.
Neustále sa pracuje na namáhavom extrahovaní očakávaných údajov, ktoré nás zaujímajú, zo záznamu hlučných údajov, prostredníctvom niekoľkých predpokladov, ktoré by ešte mohli byť predmetom ďalšej diskusie. Správa z roku 2009 to odvážne tvrdila efekt pretiahnutia snímky je teraz jasne viditeľný v spracovaných údajoch - hoci pravdepodobnosť, že údaje predstavujú nulový účinok, sa uvádza inde na 15%. Možno je teraz zahliadnutie lepším popisom.
Mimochodom, gravitačná sonda A bola uvedená na trh v roku 1976 - a na dvojhodinovej obežnej dráhe sa potvrdila Einsteinova predikcia redshift na 1,4 dielu z 10 000. Alebo povedzme, že to ukázalo, že sa zistilo, že hodiny v nadmorskej výške 10 000 km bežia podstatne rýchlejšie ako hodiny na zemi.
Ďalšie čítanie: Experiment Gravity Probe B v skratke.
