Existuje řada z rané epizody Teorie velkého třesku série, kde je popisována gravitační sonda B, která viděla „záblesky“ Einsteinova předvídaného efektu přetažení snímků. Ve skutečnosti není zcela jasné, že experiment dokázal definitivně odlišit efekt tažení snímků od šumu v pozadí vytvořeného některými mimořádně malými aberacemi v detekčním systému.
Zda se to počítá jako letmý pohled - tažení rámečkem (údajná poslední netestovaná predikce obecné relativity) a gravitační sonda B se spojily ve vědomí veřejnosti. Tady je rychlý základní přehled toho, co Gravity Probe B může nebo nemusí zahlédnout.
Satelit Gravity Probe B byl vypuštěn v roce 2004 a postavil se na polární oběžné dráze o výšce 650 kilometrů kolem Země se čtyřmi sférickými gyroskopy. Experimentální návrh navrhl, že v případě neexistence časo-prostorového zakřivení nebo tažení rámu by se tyto gyroskopy pohybující se na oběžné dráze volného pádu měly otáčet se svou osou rotace, která by byla rovnoměrně zarovnána se vzdáleným referenčním bodem (v tomto případě hvězdou IM Pegasi). .
Aby nedocházelo k elektromagnetickému rušení ze zemského magnetického pole, byly gyroskopy umístěny v termoskové baňce s olovem, jejíž plášť byl naplněn tekutým heliem. To chránilo přístroje před vnějším magnetickým rušením a chladem umožňovala supravodivost uvnitř detektorů určených ke sledování rotace gyroskopů.
Jako pohonný prostředek byl použit také pomalu vytékající helium z baňky. Aby se zajistilo, že gyroskopy zůstanou ve volném pádu v případě, že by se družice setkaly s jakýmkoli atmosférickým přetažením - družice by mohla provést drobné úpravy trajektorie, v podstatě létala sama kolem gyroskopů, aby zajistila, že se nikdy nedostanou do kontaktu se stranami svých kontejnerů.
Nyní, i když gyroskopy byly ve volném pádu - byl to volný pád kolem dokola a kolem vesmírné pokřivené planety. Gyroskop pohybující se konstantní rychlostí v poměrně prázdném prostoru je také ve „beztížném“ volném pádu - a od takového gyroskopu lze očekávat, že se bude točit neurčitě kolem své osy, aniž by se tato osa někdy posunula. Podobně podle Newtonovy interpretace gravitace - jako síly působící ve vzdálenosti mezi masivními objekty - neexistuje důvod, proč by se měla také otáčet osa gyroskopu na oběžné dráze volného pádu.
Ale pro gyroskop, který se pohybuje podle Einsteinovy interpretace strmě zakřiveného časoprostoru obklopujícího planetu, by se jeho osa rotace měla „naklonit“ do svahu časoprostoru. Takže na jedné plné oběžné dráze Země bude osa rotace směřovat mírně jiným směrem, než je směr, ze kterého začala - viz animace na konci tohoto klipu. Tomu se říká geodetický efekt - a gravitační sonda B účinně prokázala existenci tohoto efektu v rámci pouze 0,5% pravděpodobnosti, že data vykazovala nulový efekt.
Ale nejenže je Země masivním objektem zakřivení časoprostoru, ale také rotuje. Tato rotace by teoreticky měla vytvořit přetažení v časoprostoru, v němž je Země zabudována. Takže tahání snímků by mělo tahat něco, co je na oběžné dráze vpřed ve směru rotace Země.
Tam, kde geodetický efekt posouvá rotační osu polárního oběžného gyroskopu v latentním směru - tažení rámu (známé také jako Lense-Thirringův efekt), měl by jej posunout v podélném směru.
A tady je místo, kde gravitační sonda B zcela nedodala. Bylo zjištěno, že geodetický efekt posunuje osu rotace osy gyroskopů o 6 606 miliarisekund za rok, zatímco se předpokládá, že efekt tažení rámečku ji posouvá o 41 miliarisekund za rok. Tento mnohem menší účinek je obtížné odlišit od šumu pozadí vznikajícího z drobných nedokonalostí existujících uvnitř samotných gyroskopů. Dva klíčové problémy byly zjevně měnící se dráha polhody a větší, než se očekávalo, projev newtonovského gyroskopického točivého momentu - nebo řekněme jen to, že i přes nejlepší úsilí se gyroskopy stále trochu zakolísaly.
Probíhá práce, která by usilovně extrahovala očekávané údaje, které nás zajímají, ze záznamu hlučných údajů, a to prostřednictvím řady předpokladů, které by mohly být předmětem další debaty. Zpráva z roku 2009 směle tvrdila, že efekt tažení rámečku je nyní jasně vidět ve zpracovaných datech - ačkoli pravděpodobnost, že údaje představují nulový účinek, je jinde uváděna na 15%. Takže možná zahlédnutí je prozatím lepší popis.
Mimochodem, gravitační sonda A byla vypuštěna v roce 1976 - a na dvouhodinové oběžné dráze účinně potvrdila Einsteinovu predikci redshift na 1,4 dílu z 10 000. Nebo řekněme, že to ukázalo, že se zjistilo, že hodiny ve výšce 10 000 km běžely podstatně rychleji než hodiny na zemi.
Další čtení: Experiment Gravity Probe B v kostce.
