Gravity Probe B Mengesahkan Dua Teori Ruang-Masa Einstein

Pin
Send
Share
Send

Para penyelidik telah mengesahkan dua ramalan teori relativiti umum Albert Einstein, menyimpulkan salah satu projek NASA yang paling lama berjalan. Yang pertama adalah kesan geodetik, atau melengkapkan ruang dan masa di sekitar badan graviti. Yang kedua adalah drag-frame, iaitu jumlah objek yang berputar menarik ruang dan waktu dengannya ketika berputar.

Gravity Probe-B menentukan kedua-dua kesan dengan ketepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya dengan menunjuk bintang tunggal, IM Pegasi, ketika berada di orbit kutub di sekitar Bumi. Sekiranya graviti tidak mempengaruhi ruang dan waktu, giroskop GP-B akan menunjuk ke arah yang sama selamanya semasa berada di orbit. Tetapi dalam pengesahan teori Einstein, giroskop mengalami perubahan kecil yang dapat diukur pada arah putarannya, sementara graviti Bumi menariknya.

Projek ini telah dijalankan selama 52 tahun.

Penemuan ini dalam talian dalam jurnal Physical Review Letters.

"Bayangkan Bumi seolah-olah terbenam dalam madu," kata Francis Everitt, penyiasat utama Gravity Probe-B di Stanford University. "Ketika planet berputar, madu di sekitarnya akan berpusing, dan sama dengan ruang dan waktu," "GP-B mengesahkan dua ramalan paling mendalam mengenai alam semesta Einstein, yang mempunyai implikasi yang sangat luas dalam penyelidikan astrofizik. Begitu juga, dekad inovasi teknologi di sebalik misi akan mempunyai warisan yang berkekalan di Bumi dan di angkasa. "

NASA memulakan pembangunan projek ini bermula pada musim gugur tahun 1963 dengan dana awal untuk mengembangkan eksperimen giroskop relativiti. Pengembangan selama beberapa dekad berikutnya menyebabkan teknologi terobosan untuk mengendalikan gangguan persekitaran pada kapal angkasa, seperti seretan aerodinamik, medan magnet dan variasi termal. Pelacak bintang dan giroskop misi adalah yang paling tepat yang pernah dirancang dan dihasilkan.

GP-B menyelesaikan operasi pengumpulan datanya dan ditutup pada bulan Disember 2010.

"Hasil misi akan memberi kesan jangka panjang pada kerja ahli fizik teori," kata Bill Danchi, ahli astrofizik kanan dan saintis program di Ibu Pejabat NASA di Washington. "Setiap cabaran masa depan terhadap teori relativiti umum Einstein harus mencari ukuran yang lebih tepat daripada pekerjaan luar biasa yang dicapai oleh GP-B."

Inovasi yang diaktifkan oleh GP-B telah digunakan dalam teknologi GPS yang membolehkan kapal terbang mendarat tanpa bantuan. Teknologi GP-B tambahan diterapkan pada misi Cosmic Background Explorer NASA, yang secara tepat menentukan radiasi latar belakang alam semesta. Pengukuran itu adalah asas teori big-bang, dan membawa kepada Hadiah Nobel untuk ahli fizik NASA John Mather.

Konsep satelit bebas seret yang dipelopori oleh GP-B memungkinkan sebilangan satelit pengamatan Bumi, termasuk Pemulihan Graviti dan Eksperimen Iklim NASA dan medan Graviti Badan Angkasa Eropah dan Penjelajah Peredaran Laut keadaan tetap. Satelit ini memberikan ukuran bentuk Bumi yang paling tepat, penting untuk navigasi tepat di darat dan laut, dan memahami hubungan antara peredaran lautan dan pola iklim.

GP-B juga memajukan pengetahuan dan menyediakan tempat latihan praktikal untuk 100 pelajar kedoktoran dan 15 calon ijazah sarjana di universiti di seluruh Amerika Syarikat. Lebih daripada 350 pelajar sarjana dan lebih daripada empat dozen pelajar sekolah menengah juga mengerjakan projek ini dengan saintis terkemuka dan jurutera aeroangkasa dari industri dan kerajaan. Seorang pelajar sarjana yang bekerja di GP-B menjadi angkasawan wanita pertama di angkasa, Sally Ride. Yang lain ialah Eric Cornell yang memenangi Hadiah Nobel dalam Fizik pada tahun 2001.

"GP-B menambah pengetahuan mengenai relativiti dengan cara yang penting dan kesan positifnya akan dirasakan dalam kerjaya pelajar yang pendidikannya diperkaya oleh projek itu," kata Ed Weiler, pentadbir bersekutu untuk Direktorat Misi Sains di Ibu Pejabat NASA.

Sumber: NASA, Universiti Stanford

Pin
Send
Share
Send