Einstein állja a sarat

Megérkeztek az Albert Einstein két kulcsfontosságú feltevését ellenőrző Gravity Probe B műhold adat-elemzésének első eredményei, melyek máris igazolják a zseni egyik elméletének helyességét.

A NASA szondája négy ultra-pontosságú giroszkóppal mérte 2004 és 2005 augusztusa között Einstein általános relativitás elméletének két hatását. Ezek egyike az úgynevezett geodéziai, a másik pedig a "tércsavarodás" hatás. Utóbbinak az egyik közkedvelt hasonlata egy gumilapra helyezett súlyos tekegolyó. A golyó egy mélyedésben ülve eltorzítva a gumilapot maga körül, elvileg ugyanúgy, ahogy egy nagy tömegű objektum, a Föld torzítja maga körül a teret és az időt. Az analógia szerint a geodézia hatás hasonló a gumilapra lehelyezett golyó által létrehozott mélyedés alakjához. Amint a golyót megforgatjuk, elkezdi maga köré tekerni a gumilapot, ugyanezt műveli a Föld forgása a térrel és idővel, egészen parányi mértékben, állítja Einstein teóriája.


Ennek megfelelően a Gravity Probe B giroszkópjaira, illetve azok forgási szögére egy év leforgása alatt a hatásnak parányi eltolódást kellene gyakorolnia. Ez a szonda által összegyűjtött adatok szerint valóban bekövetkezett, 1%-on belüli pontossággal támasztva alá az Einstein által megjósolt geodéziai hatást. Mivel a csavarodási hatás ennél 170-szer kisebb, ezért jeleinek kinyeréséhez az adathalmazból még nyolc hónapot kell várnunk, ennyi időre lesz szükségük a kísérletet levezénylő Stanford Egyetem tudósainak az adatok kielemzéséhez. William Bencze a Gravity Probe B programvezetője szerint ezeknek a tudományos adatoknak a feldolgozása kicsit olyan, mint egy régészeti ásatás, melyben jelenleg az értékes lelet utolsó tisztogatásánál tartanak.


A szondában lévő négy szuperpontos giroszkóp mozgásának változását figyelik
A fizikusok többsége persze nem számított eltérésre Einstein elmélete és a kísérlet eredményei között, különösen azok után, hogy a jelenséget 2004 szeptemberében már csillagászok is kimutatták földi eszközeikkel, jelentős pofont adva a NASA történelmének egyik leghosszabban futó programjának, a Gravity Probe B ugyanis immár 47 éves múltra tekint vissza. Azonban számos másik kísérlet is folyik, illetve tervben van, melyek felfedhetik az általános relativitás apró hiányosságait. A fizikusok képtelenek a gravitáció egységes elméletté gyúrására, ami leírná a természet összes alapvető erőhatását, éppen ezért remélik, hogy a kísérletekből származó jövőbeli módosításokkal közelebb kerülhetnek az áhított elmélet megalkotásához.

Az általános relativitás egyik legkevésbé megalapozott területe a rendkívül heves gravitációs mező kölcsönhatásoké, ilyen például, amikor két nagy tömegű fekete lyuk egymás körül kering. Ezt a hiányosságot igyekszik majd orvosolni a NASA és az ESA közös küldetése, a Lisa, ami a fentebb említett bináris rendszerekből érkező gravitációs hullámokat tanulmányozza. Ettől a kísérettől sem azt várják, hogy megdöntse a relativitás elméletét, sokkal inkább a szélsőséges gravitációs erők jobb megismerését fogja szolgálni. Ahol már eltérésekre számítanak az egy másik kísérlet lesz, ami a relativitáselmélet egyik alapkövét, az ekvivalencia alapelvet fogja tesztelni.