Ārkārtējā disko bumba tagad riņķo ap Zemi

Viens no vissmalkākajiem efektiem, ko paredz vispārējā relativitāte, ir parādība, kas pazīstama kā rotācijas kadra vilkšana. To izraisa masīvs rotējošs ķermenis, piemēram, planēta, kas, griežoties, velk sev līdzi telpu laiku. Tas izraisa visu tuvumā esošo sīko rotējošo daļiņu precesēšanu.

Lieki piebilst, ka efekts ir niecīgs un ļoti grūti novērojams. Atšķirība starp Einšteina un Ņūtona prognozēm ir aptuveni viena daļa no dažiem triljoniem.

Dažādiem mēģinājumiem to izmērīt orbītā ap Zemi ir bijuši dažādi panākumi. Labākais bija 750 miljonu dolāru vērtais kosmosa kuģis ar nosaukumu Gravity Probe B, ko NASA palaida 2004. gadā.

Kosmosa kuģis sastāvēja no četriem maziem, gandrīz ideāli sfēriskiem žiroskopiem, katrs pārklāts ar supravadošu slāni, kurā elektronu kustību varēja izmantot, lai izmērītu rotāciju.

Ideja bija uzraudzīt ļoti niecīgas izmaiņas veidā, kādā šie žiroskopi griezās, kosmosa kuģim riņķojot ap Zemi. Teorētiski tam vajadzēja pieļaut un mērīt kadru vilkšanu ar precizitāti 1%. Tomēr dažādas problēmas ar kosmosa kuģi samazināja tā precizitāti līdz aptuveni 20 procentiem.

Astrofiziķi ļoti vēlētos iegūt labākus mērījumus, taču viņi zina, ka iespēja savākt naudu, kas nepieciešama citam šāda veida eksperimentam, ir tikpat maza kā pats efekts.

Bet ir daudz lētāks veids, kā sasniegt to pašu mērķi, vismaz saskaņā ar Itālijas Kosmosa aģentūras ASI teikto.

Šie puiši ir izvirzījuši disko bumbu orbītā ap Zemi un saka, ka, rūpīgi izmērot tās orbītu no zemes, vajadzētu iegūt līdzīgu rezultātu.

Šī disko bumba ir neparasts objekts. Tas ir pilnībā pasīvs, bez dzinējiem vai elektroniskām sastāvdaļām. Tā vietā tā ir volframa lode, kas ir aptuveni futbola bumbas lielumā, kas sver 400 kg un ir pārklāta ar 92 atstarotājiem, kas ļauj to izsekot, izmantojot lāzerus uz Zemes. Šie atstarotāji arī liek tai izskatīties kā disko bumbiņai.

Bumbiņas mazā izmēra lielā masa padara to par ideālāko testa daļiņu, kas jebkad ir novietota orbītā, pirmo aviācijas un kosmosa struktūru, kas jebkad izgatavota no volframa, un blīvāko objektu, kas riņķo jebkur Saules sistēmā.

Bumba ir pazīstama kā lāzera relativitātes satelīts vai LARES. Itāļi to palaida pagājušā gada februārī un kopš tā laika ir rūpīgi mērījuši tā orbitālās īpašības.

Šodien Antonio Paoloci no Romas La Sapienza universitātes un Ignazio Ciufolini no Salento universitātes aprakstīja šī procesa rezultātus.

Protams, šis eksperiments nebūs viegls brauciens. Ideja ir izmērīt bumbiņas orbītu, atsitot no tās lāzerus, un pēc tam salīdzināt to ar teorētiski paredzēto orbītu, kurā ņemti vērā visi dažādie spēki, kuriem jāiedarbojas uz satelītu.

Problēma, protams, ir tā, ka šo efektu ir daudz, tie bieži vien ir smalki un var neitralizēt meklēto signālu.

Lai atceltu vissmalkāko šo spēku ietekmi, komandai ir jāsalīdzina LARES dati ar citām līdzīgām testa daļiņām orbītā. Paveicies, itāļiem orbītā jau ir pāris citas disko bumbas, ko sauc par LAGEOS 1 un 2.

Lai gan tie nav tik perfekti kā LARES, tie ir snieguši datus vairākus gadus.

Paolozzi un Ciufolini ir pārliecināti, ka analīze beidzot nodrošinās precīzu rotācijas rāmja vilkšanas mērījumu. Pievienojot LARES orbitālos datus, būs iespējams novērst arī [šo traucējumu] sekas, tādējādi ļaujot sasniegt aptuveni 1% precizitāti, norāda viņi.

Tas būs iespaidīgi, jo īpaši tāpēc, ka tas būs sasniegts par niecīgu daļu no Gravity Probe B izmaksām.

Taču vēl ir pāragri aizbāzt šampanieša korķus. Kā var liecināt fiziķi, kuri ir mēģinājuši izmērīt šo efektu, šiem ļoti jutīgajiem eksperimentiem ir tendence radīt dīvainu pārsteigumu.

Vēros, kā viņiem klāsies.

Atsauce: arxiv.org/abs/1305.6823 :LARES veiksmīgi palaists orbītā: satelīts un misijas apraksts

paslēpties