Pētnieki ir apstiprinājuši divas Alberta Einšteina vispārīgās relativitātes teorijas prognozes, noslēdzot vienu no NASA projektiem, kas darbojas visilgāk. Pirmais ir ģeodēziskais efekts jeb telpas un laika deformācija ap gravitācijas ķermeni. Otrais ir rāmja vilkšana, kas ir summa, kuru vērpjošs objekts paņem ar laiku un laiku, rotējot.
Gravity Probe-B noteica abus efektus ar nepieredzētu precizitāti, norādot uz vienu zvaigzni, IM Pegasi, atrodoties polārajā orbītā ap Zemi. Ja gravitācija neietekmētu vietu un laiku, GP-B žiroskopi vienmēr parādītos vienā virzienā orbītā. Bet, apstiprinot Einšteina teorijas, žiroskopi piedzīvoja izmērāmas, nelielas izmaiņas spinēšanas virzienā, kamēr Zemes gravitācija pievērsa viņus.
Projekts darbojas 52 gadus.
Atklājumi ir pieejami tiešsaistē žurnālā Physical Review Letters.
"Iedomājieties Zemi tā, it kā tā būtu iegremdēta medū," sacīja Fransisko Everits, Stenfordas universitātes Gravity Probe-B galvenais pētnieks. “Planētai rotējot, medus ap to virpotos, un tas pats ir ar telpu un laiku,” “GP-B apstiprināja divas visdziļākās Einšteina Visuma prognozes, kurām ir tālejošas sekas astrofizikas pētījumos. Tāpat gadu desmitiem ilgās tehnoloģiskās inovācijas, kas balstītas uz misiju, atstās ilgstošu mantojumu uz Zemes un kosmosā. ”
NASA sāka šī projekta izstrādi, sākot ar 1963. gada rudeni, ar sākotnēju finansējumu relativitātes žiroskopa eksperimenta izstrādei. Turpmākajās attīstības desmitgadēs tika ieviestas revolucionāras tehnoloģijas, lai kontrolētu vides traucējumus kosmosa kuģos, piemēram, aerodinamisko pretestību, magnētiskos laukus un termiskās variācijas. Misijas zvaigžņu izsekotājs un žiroskopi bija visprecīzākie, kādi jebkad ir izstrādāti un ražoti.
GP-B pabeidza datu vākšanas operācijas un tika pārtraukta 2010. gada decembrī.
"Misijas rezultātiem būs ilgtermiņa ietekme uz teorētisko fiziķu darbu," sacīja BASA Danči, vecākais astrofiziķis un programmas zinātnieks NASA galvenajā mītnē Vašingtonā. "Ikvienam nākotnes izaicinājumam Einšteina vispārējās relativitātes teorijās būs jāmeklē precīzāki mērījumi nekā ievērojamajam paveiktajam GP-B."
Inovācijas, kuras nodrošina GP-B, ir izmantotas GPS tehnoloģijās, kas ļauj lidmašīnām nolaisties bez palīdzības. Papildu GP-B tehnoloģijas tika piemērotas NASA Kosmiskā fona pētnieka misijai, kas precīzi noteica Visuma fona starojumu. Šis novērtējums ir lielā sprādziena teorijas pamatā un noveda pie Nobela prēmijas piešķiršanas NASA fiziķim Džonam Materim.
Satelītu koncepcija bez vilkšanas, ko sāka GP-B, ļāva izveidot vairākus Zemes novērošanas satelītus, tostarp NASA gravitācijas atjaunošanas un klimata eksperimentu un Eiropas Kosmosa aģentūras gravitācijas lauku un līdzsvara stāvokļa okeāna cirkulācijas pētnieku. Šie satelīti nodrošina visprecīzākos Zemes formas mērījumus, kas ir nepieciešami precīzai navigācijai pa sauszemi un jūru, kā arī izprot okeāna cirkulācijas un klimata modeļa saistību.
GP-B arī attīstīja zināšanu robežas un nodrošināja praktisku apmācības vietu 100 doktorantiem un 15 maģistra grāda kandidātiem universitātēs visā ASV. Vairāk nekā 350 studentu un vairāk nekā četri desmiti vidusskolu studentu projektā strādāja arī ar vadošajiem zinātniekiem un kosmosa inženieriem no rūpniecības un valdības. Viens doktorants, kurš strādāja pie GP-B, kļuva par pirmo kosmonautu kosmosā Sally Ride. Vēl viens bija Ēriks Kornels, kurš 2001. gadā ieguva Nobela prēmiju fizikā.
“GP-B svarīgā veidā papildina zināšanu bāzi par relativitāti, un tās pozitīvā ietekme būs jūtama to studentu karjerā, kuru izglītība tika bagātināta ar projektu,” sacīja Eds Veilers, NASA galvenā biroja Zinātniskās misijas direktorāta asociētais administrators.
Avoti: NASA, Stenfordas universitāte
