Einstein újra győzött

Először mérték meg a gravitáció sebességét. A mérföldkőnek számító kísérlet bebizonyította, hogy a gravitáció a fény sebességével utazik, azaz Einstein relativitás elmélete újabb megmérettetésből került ki győztesen.

Ed Fomalont, a charlottesville-i Nemzeti Rádiócsillagászati obszervatórium, és Szergej Kopejkin, a Missouri Egyetem munkatársa végezte el a mérést a Jupiter segítségével.
"Mi voltunk az első két ember, akik tudtuk a gravitáció sebességét, a természet egyik alapvető állandóját" - nyilatkozták a tudósok a január 9-i New Scientist magazin hasábjain. Az eredmény korlátot szab azoknak az elméleteknek, melyek arra utalnak, hogy az univerzumnak a megszokott háromnál több térbeli dimenziója van. "Einstein újra győzött" - kommentálta John Baez, a California Egyetem fizikusa, aki szerint bármilyen más eredmény sokk-ként érintette volna a tudományos világot. Isaac Newton tudta, hogy a gravitáció hatása azonnali, Einstein azonban feltételezte, hogy az a fény sebességével halad, amit bele is épített 1915-ös általános relativitás elméletébe.

A fénysebességű gravitáció azt jelenti, hogy ha a Nap hirtelen eltűnne a Naprendszer középpontjából a Föld körülbelül 8,3 percig maradna a pályáján, ennyi időre van szüksége a fénynek, hogy elérje a Földet a Naptól. Ezután hirtelen megszűnne a gravitáció és a Föld egyenes vonalban eliramodna az űrben.


A kvazár által kibocsájtott rádióhullámokat a Jupiter gravitációs ereje gyűrűalakban eltorzítja, és ezt a torzulást mérték meg
A fénysebességű gravitáció feltevése azonban egyre nagyobb nyomásnak lett kitéve több elmélet által is, melyek azt sugallták, hogy további térbeli dimenziók is léteznek, a gravitáció átvághat ezek között az extra dimenziók közt, így gyorsabban haladhat a fény sebességénél, anélkül, hogy megsérteni az általános relativitás egyenleteit. Hogyan lehet mérni a gravitáció sebességét? Az egyik módja a gravitációs hullámok észlelése, melyek a gyorsuló tömegekből tovább terjedő parányi fodrozódások az űr-időben. Ez azonban még soha senkinek nem sikerült.

Kopejkin egy másik módszert talált. Átdolgozta a relativitás egyenleteit, hogy kifejezhesse a mozgó test tömegét, sebességét és a gravitáció sebességét illető gravitációs mezőt. Ha meg tudjuk mérni a Jupiter gravitációs mezejét, miközben ismerjük tömegét és sebességét, akkor a gravitáció sebességét is megkaphatjuk. 2002 szeptemberében érett meg a lehetőség minderre, amikor a Jupiter egy élénk rádióhullámokat kibocsátó kvazár előtt haladt el. Fomalont és Kopejkin a Föld különböző pontjain található rádióteleszkópok megfigyeléseit összesítette, hogy megmérhessék a kvazár pozíciójában bekövetkezet változást, mialatt a Jupiter gravitációs mezeje meghajlította az áthaladó rádióhullámokat. Ebből számították ki, hogy a gravitáció a fénnyel azonos sebességgel mozog. A tényleges szám a fénysebesség 0, 95-szöröse volt, amihez hozzá kell kalkulálni a hibahatárt, ami plusz mínusz 0,25. Az eredmény, melyet kedden jelentettek be az Amerikai Csillagászati Társaság ülésén segíthet leszűkíteni az extra dimenziók lehetséges számát és méretét.