Vědci potvrdili dvě předpovědi obecné teorie relativity Alberta Einsteina a uzavřeli jeden z nejdelších projektů NASA. Prvním z nich je geodetický efekt neboli deformace prostoru a času kolem gravitačního těla. Druhým je přetahování snímků, což je částka, kterou s ním rotující objekt táhne, když se otáčí.
Gravitační sonda-B určila oba efekty s bezprecedentní přesností zaměřením na jednu hvězdu IM Pegasi, zatímco na polární oběžné dráze kolem Země. Pokud gravitace neovlivnila prostor a čas, gyroskopy GP-B by na oběžné dráze směřovaly navždy stejným směrem. Ale jako potvrzení Einsteinových teorií došlo u gyroskopů k měřitelným změnám ve směru jejich rotace, zatímco na ně přitahovala zemská gravitace.
Projekt byl v dílech již 52 let.
Zjištění jsou online v časopise Physical Review Letters.
"Představte si Zemi, jako by byla ponořena do medu," řekl Francis Everitt, hlavní vyšetřovatel Gravity Probe-B na Stanfordské univerzitě. "Když se planeta otáčí, med kolem ní se víří a je to stejné s časem a časem," "GP-B potvrdil dvě z nejhlubších předpovědí Einsteinova vesmíru, které mají dalekosáhlé důsledky v astrofyzikálním výzkumu." Stejně tak budou mít desetiletí technologických inovací za misí trvalé dědictví na Zemi i ve vesmíru. “
NASA zahájila vývoj tohoto projektu od podzimu roku 1963 počátečním financováním vývoje experimentu s gyroskopem relativity. Následná desetiletí vývoje vedla k průlomovým technologiím pro řízení poruch prostředí na kosmické lodi, jako jsou aerodynamický odpor, magnetická pole a tepelné změny. Sledovač hvězd a gyroskopy mise byly nejpřesnější, jaké kdy byly navrženy a vyrobeny.
GP-B dokončil své operace sběru dat a byl vyřazen z provozu v prosinci 2010.
"Výsledky mise budou mít dlouhodobý dopad na práci teoretických fyziků," řekl Bill Danchi, senior astrofyzik a programový vědec v ústředí NASA ve Washingtonu. "Každá budoucí výzva k Einsteinovým teoriím obecné relativity bude muset hledat přesnější měření, než pozoruhodná práce GP-B."
Inovace umožněné GP-B byly použity v GPS technologiích, které umožňují letounům přistát bez pomoci. Další technologie GP-B byly použity na misi Cosmic Background Explorer NASA, která přesně určovala záření pozadí vesmíru. Toto měření je oporou teorie velkého třesku a vedlo k Nobelově ceně za fyzika NASA Johna Mathera.
Koncept satelitů, který je průkopníkem GP-B, umožnil řadu satelitů pozorujících Zemi, včetně experimentu Gravity Recovery a Climate Experiment NASA a pole Gravity Evropské vesmírné agentury a průzkumu cirkulace oceánských cirkulací v ustáleném stavu. Tyto satelity poskytují nejpřesnější měření tvaru Země, kritická pro přesnou navigaci po zemi a moři a pochopení vztahu mezi prouděním oceánu a klimatickými vzory.
GP-B také rozšířil hranice znalostí a poskytl praktický výcvikový prostor pro 100 doktorandů a 15 magisterských studijních programů na univerzitách po celých Spojených státech. Na projektu také pracovalo více než 350 vysokoškoláků a více než čtyři desítky studentů středních škol s předními vědci a leteckými inženýry z průmyslu a vlády. Jedna studentka, která pracovala na GP-B, se stala první kosmickou ženou ve vesmíru, Sally Ride. Dalším byl Eric Cornell, který získal Nobelovu cenu za fyziku v roce 2001.
"GP-B významně doplňuje znalostní základnu o relativitě a její pozitivní dopad bude pociťován v kariéře studentů, jejichž vzdělání byla projektem obohacena," řekl Ed Weiler, přidružený administrátor ředitelství pro vědeckou misi v centrále NASA.
Zdroje: NASA, Stanford University
