Vedci potvrdili dve predpovede všeobecnej teórie relativity Alberta Einsteina a uzavreli jeden z najdlhších projektov NASA. Prvým je geodetický efekt alebo deformácia priestoru a času okolo gravitačného tela. Druhým je pretiahnutie snímky, čo je množstvo, ktoré rotujúci objekt vytiahne spolu s časom a priestorom, keď sa otáča.
Gravitačná sonda-B určila oba efekty s bezprecedentnou presnosťou nasmerovaním na jednu hviezdu IM Pegasi, zatiaľ čo na polárnej obežnej dráhe okolo Zeme. Keby gravitácia neovplyvnila čas a priestor, gyroskopy GP-B by na obežnej dráhe navždy smerovali rovnakým smerom. Na potvrdenie Einsteinových teórií však gyroskopy zaznamenali merateľné a nepatrné zmeny smeru ich otáčania, zatiaľ čo zemská gravitácia ich pritiahla.
Projekt bol v práci už 52 rokov.
Zistenia sú online v časopise Physical Review Letters.
"Predstavte si Zem, akoby bola ponorená do medu," uviedol Francis Everitt, vedúci projektu Gravity Probe-B na Stanfordskej univerzite. „Keď sa planéta otáča, med okolo nej by sa točil a je to rovnaké s priestorom a časom,“ „GP-B potvrdil dve z najhlbších predpovedí Einsteinovho vesmíru, ktoré majú ďalekosiahle dôsledky v astrofyzikálnom výskume. Podobne aj desaťročia technologických inovácií, ktoré stoja za touto misiou, budú mať trvalý odkaz na Zemi aj vo vesmíre. “
NASA začala s vývojom tohto projektu začiatkom jesene 1963 počiatočným financovaním vývoja experimentu s gyroskopom relativity. Nasledujúce desaťročia vývoja viedli k prelomovým technológiám na kontrolu rušivých vplyvov prostredia na kozmickej lodi, ako sú aerodynamický odpor, magnetické polia a tepelné zmeny. Sledovač hviezd misie a gyroskopy boli najpresnejšie navrhnuté a vyrobené.
Spoločnosť GP-B dokončila operácie zhromažďovania údajov a bola vyradená z prevádzky v decembri 2010.
"Výsledky misie budú mať dlhodobý vplyv na prácu teoretických fyzikov," uviedol Bill Danchi, vedúci astrofyzik a programový vedúci v ústredí NASA vo Washingtone. "Každá budúca výzva pre Einsteinove teórie všeobecnej relativity bude musieť hľadať presnejšie merania, ako pozoruhodná práca GP-B vykonaná."
Inovácie, ktoré umožňuje GP-B, sa používajú v technológiách GPS, ktoré umožňujú lietadlám pristávať bez pomoci. Na misiu Cosmic Background Explorer NASA, ktorá presne určovala žiarenie pozadia vesmíru, sa použili ďalšie technológie GP-B. Toto meranie je oporou teórie bigbangu a viedlo k Nobelovej cene fyzika NASA Johna Mathera.
Koncept satelitného vysielania, ktorý bol priekopníkom GP-B, umožnil vytvorenie viacerých satelitov na pozorovanie Zeme vrátane experimentu Gravity Recovery and Climate Experiment NASA a Gravity Field a prieskumu Circulation Ocean Circulation v Európskej vesmírnej agentúre. Tieto satelity poskytujú najpresnejšie merania tvaru Zeme, kritické pre presnú navigáciu na súši a po mori a pochopenie vzťahu medzi prúdením oceánu a klimatickými vzormi.
Spoločnosť GP-B tiež rozšírila hranice vedomostí a poskytla praktickú prípravu pre 100 doktorandov a 15 kandidátov na magisterské štúdium na univerzitách v Spojených štátoch amerických. Na projekte pracovalo viac ako 350 vysokoškolákov a viac ako štyri desiatky študentov stredných škôl s poprednými vedcami a leteckými inžiniermi z priemyslu a vlády. Jedna vysokoškolská študentka, ktorá pracovala na GP-B, sa stala prvou kozmickou astronautkou v Sally Ride. Ďalším bol Eric Cornell, ktorý získal Nobelovu cenu za fyziku v roku 2001.
„GP-B pridáva do vedomostnej základne o relativite dôležitými spôsobmi a jej pozitívny dopad sa prejaví v kariére študentov, ktorých vzdelávanie bolo obohatené týmto projektom,“ povedal Ed Weiler, pridružený správca riaditeľstva vedeckých misií v sídle NASA.
Zdroje: NASA, Stanfordská univerzita
