Naukowcom znów się udało.
Udowodnili, że teorie Einsteina są słuszne.
Jeszcze raz.
Według ogólnej teorii względności, którą opublikował w 1915 roku, grawitacja to nic innego jak spadanie obiektów wzdłuż krzywizn czasoprzestrzeni. Czasoprzestrzeń nie jest statyczna. Ugina się. Zwija się.
Dowodem na to jest przeciąganie klatek.
Wyobraź sobie wirującą łyżkę w miodzie.
Miód zaczyna się poruszać. Wszystko, co w nim trafi, porusza się łyżką.
Ziemia robi to samo z czasoprzestrzenią.
Masywna wirująca planeta ciągnie tkankę Wszechświata wraz ze swoim obrotem. Czarne dziury robią to samo, tylko szybciej i gwałtowniej.
Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Nature mierzy ten efekt z niespotykaną precyzją.
Pracami kieruje Ignazio Ciolini z Uniwersytetu Sapienza w Rzymie.
„Poprawiliśmy dokładność pomiarów ponad dziesięciokrotnie” – mówi Ciolini.
W fizyce?
To wielkie osiągnięcie.
Pomaga to pogrzebać dziwne alternatywne teorie grawitacji.
Kule dyskotekowe
Dane otrzymane z satelity LARES-2.
Został wystrzelony w 2022 roku przez Włoską Agencję Kosmiczną.
Jest to kontynuacja programu ze starszymi satelitami NASA LAGEOS.
Wszystkie trzy urządzenia to kule pokryte lustrami.
Wyglądają jak galaktyczne kule dyskotekowe.
Naukowcy odbijają od nich wiązki lasera, aby z niezwykłą precyzją śledzić ich położenie w przestrzeni.
Krążą tysiące kilometrów nad powierzchnią.
Daleko poza atmosferą.
Nie ma środowiska powietrznego, które mogłoby zakłócić ich trajektorię.
Gdyby Ziemia była idealną kulą, satelity poruszałyby się jedynie pod wpływem oporu grawitacyjnego.
Ale Ziemia nie jest kulą.
Przyciągają ją Księżyc i Słońce.
Pływy sprawiają, że planeta jest nieco spłaszczona i asymetryczna.
To komplikuje obliczenia orbitalne.
Ciolini i jego zespół musieli wykluczyć „hałas” powodowany wpływem Księżyca i Słońca.
Połączyli dane LARES-2 ze zarchiwizowanymi wskaźnikami LAGEOS.
Określili więc wpływ oporu grawitacyjnego z niepewnością jednej tysięcznej.
Daniel Holtz nazywa to imponującym osiągnięciem.
Wykłada astrofizykę na Uniwersytecie w Chicago.
Nie był zaangażowany w projekt.
NASA próbowała tego już wcześniej.
Sonda Gravity Probe B została wystrzelona w 2004 roku.
Jego koszt wyniósł 750 milionów dolarów.
Używał żyroskopów.
A co z tą nową metodą?
Znacząco tańsze.
I dużo dokładniejsze.
„Traktują całą orbitę jak żyroskop” – mówi Holtz.
To eleganckie.
Sto razy większa dokładność za ułamek ceny.
Problem pływów
Najtrudniejszą częścią było śledzenie pływów księżycowych i słonecznych.
Większość efektów pływowych została skompensowana poprzez zmieszanie danych satelitarnych.
Jeden nie otrzymał odszkodowania.
Przypływ K1.
Dodało niepewności.
Zespół musiał obserwować, jak przypływ K1 wpływa na satelity przez całe trzy lata.
W końcu zdali sobie sprawę z siły jego wpływu.
Ustalono nowe limity siły przypływu K1.
Jest to przydatne dla sejsmologów i oceanografów.
Niezły bonus.
Ale główny cel?
Testowanie teorii Einsteina pod kątem innych pomysłów.
Paul Lasky widzi haczyk.
Pracuje na Uniwersytecie Monash.
„Jesteśmy w Układzie Słonecznym” – zauważa Lasky.
Grawitacja tutaj jest słaba.
Alternatywne teorie mogą wyglądać dokładnie tak, jak ogólna teoria względności w słabych polach.
Ujawnią się tylko tam, gdzie grawitacja stanie się niewyobrażalna.
W pobliżu czarnych dziur.
W warunkach dużej grawitacji.
„To doskonały pomiar” – przyznaje Lasky.
„Ale nie bada obszarów o dużej grawitacji”.
Czy to ma znaczenie?
Na razie.
Według Holtza jest to po prostu kolejne pióro do czapki Einsteina.
Teoria względności pozostaje nienaruszona.
Jakieś nowe, kreatywne teorie?
Martwy przy urodzeniu.
Odrzucony.
Tak dzieje się postęp.
Nadszedł czas, aby teoretycy, którzy chcieli złamać zasady Einsteina, ruszyli dalej.
Następna teoria.
Następny test.
Einstein wciąż czeka na uboczu.
