Vesmírná sonda GP-B potvrdila zakřivení časoprostoru v blízkosti těles s velkou gravitací

Přístroje vesmírné sondy NASA byly vyvíjeny s cílem potvrdit dvě z klíčových teorií popisujících zakřivení časoprostoru, které vycházejí z obecné teorie relativity Alberta Einsteina. Mise GP-B (Gravity Probe B) začala už v roce 2004, kdy se s pomocí rakety Delta II dostala na polární oběžnou dráhu Země. Hlavní část mise pak skončila v roce 2005, kdy došlo tekuté helium nutné pro chod přístrojů na palubě. K úplnému ukončení operací sondy došlo v prosinci 2010. Hlavní vědeckou zbraní výzkumné družice byly čtyři ultra-přesné gyroskopy, které se skládaly z do té doby nejdokonalejších koulí. Shrnutí výsledků mise, jejíž měření byla analyzována až donedávna, vyjde v květnovém čísle vědeckého magazínu Physical Review Letters.

Geodetický efekt

Geodetický efekt zakřivení časoprostoru v gravitačním poli tělesa. S pomocí sondy GP-B byla potvrzena teorie vycházející z einsteinovy obecné teorie relativity, která vliv hmotných těles na zakřivení časoprostoru předpokládala.



Data získaná díky sondě GP-B potvrdila zakřivení časoprostoru v gravitačním poli Země (tzv. geodetický efekt). Tento efekt je podobný tomu, co můžeme pozorovat když položíme olověnou kouli na odrazovou plochu trampolíny, časoprostor se v okolí Země deformuje podobně jako gumová plachta trampolíny kolem těžké koule. Později se sondě GP-B podařilo potvrdit také druhou teorii, která popisuje podobný efekt na časoprostor způsobený rotací tělesa, nazývaný Lens-Thirringův jev.

Samotná analýza dat se ukázala jako poměrně složitá záležitost, protože téměř dokonalá zrcadla gyroskopů sondy přeci jen obsahovala nějaké nepřesnosti, které do měření vnesly šum, ve kterém se například ztrácel vliv Lens-Thirringova jevu. Několik let po dokončení hlavních operací mise trvala analýza, která se snažila eliminovat tento šum, v roce 2008 ale došlo k ukončení financování ze strany NASA. Vedoucí projektu Francis Everitt nakonec získal finance v soukromé sféře a pokračoval v analýze dál. Ačkoliv se podařilo částečně šum eliminovat, bylo to pouze za cenu ztráty přesnosti.

Ani jeden z objevů, které sonda svým pozorováním umožnila, nemá v současnosti příliš praktického využití, ovlivní hlavně teoretické fyziky popisující vesmír, jeho složení a procesy, které v něm probíhají. Význam však má samotná sonda GP-B, jejíž vývoj byl podmíněn často zcela novými technologiemi, které teď nacházejí uplatnění jinde než ve výzkumu časoprostoru. Za zmínku určitě stojí zdokonalení služeb poskytovaných GPS satelity umožňující například přistání letadel bez asistence pilota. Výzkum při konstrukci sondy GP-B byl také uplatněn u několika dalších družic pozorujících Zemi, jako je například  evropský satelit GOCE nebo americký GRACE.
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Gravitace

Astronomové změřili se zatím největší přesností gravitační posuv Slunce předpovězený Einsteinem

14. 10. 2020 (novější než zobrazený článek)

Astronomové změřili se zatím největší přesností gravitační posuv Slunce předpovězený EinsteinemMezinárodní tým astronomů změřil se zatím největší přesností gravitační posuv Slunce, který předpověděla Einsteinova Obecná teorie relativity. Světlo vycházející ze Slunce je ovlivněno jeho silnou gravitací natolik, že se pozorovateli na Zemi jeví červenější, než skutečně je. Výsledky tohoto výzkumu byly přijaty k publikaci v magazínu Astronomy and Astrophysics.

Ve sluneční soustavě existuje kromě hlavní orbitální roviny ještě jedna, obíhají v ní některé komety

11. 10. 2020 (novější než zobrazený článek)

Ve sluneční soustavě existuje kromě hlavní orbitální roviny ještě jedna, obíhají v ní některé kometyStudiem pohybu dlouhoperiodických komet vědci zjistili, že kromě roviny ekliptiky, ve které obíhají Slunce všechny planety, existuje ještě jedna doposud neznámá rovina. Nachází se v ní afélia (nejvzdálenější body oběžných drah od Slunce) části analyzovaných komet. Za vznikem nově objevené orbitální roviny by mohla být gravitace Mléčné dráhy.

celý článek

Měsíce planety Jupiter se zahřívají a kromě samotné planety za to může také jejich vzájemná interakce

16. 9. 2020 (novější než zobrazený článek)

Měsíce planety Jupiter se zahřívají a kromě samotné planety za to může také jejich vzájemná interakceMěsíce planety Jupiter jsou teplejší, než odpovídá jejich vzdálenosti od Slunce. Tento efekt byl doposud připisován masivní planetě, jejíž gravitace na měsíce působí. Podle nové studie však svůj podíl na zahřívání mají i měsíce samotné. Platí to zejména pro měsíce Io, Europa, Ganymede a Kalisto, které jsou ze 79 známých měsíců Jupitera největší.

celý článek

Nový způsob měření gravitace: pomocí poletujících atomů a laserů

18. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Nový způsob měření gravitace: pomocí poletujících atomů a laserůTým vědců z University of California, Berkeley našel nový způsob na měření gravitace - sledováním rozdílů v atomech, které jsou udržovány ve vzduchu za pomoci laseru. Nová metoda by mohla přinést mnohá nová využití napříč obory, zejména díky přenositelnosti zařízení. Výsledky výzkumu byly publikovány v magazínu Science.

celý článek

Gravitační vlny z kolize neutronových hvězd naznačují, že gravitace neuniká do jiné dimenze

17. 9. 2018 (novější než zobrazený článek)

Detekce gravitačních vln způsobených kolizí neutronových hvězd v roce 2017 umožnila vědcům zkoumání vesmíru dvěma rozdílnými pohledy: gravitačními vlnami a elektromagnetickým zářením. To umožňuje ověření různých teorií založených na dosavadním pozorování vesmíru prostřednictvím elektromagnetických vln. Podle nové studie takto vědci dokázali vyvrátit jednu z teorií, která se snažila vysvětlit existenci temné energie pomocí gravitace unikající do jiné dimenze.

celý článek

Vědci změřili sílu gravitace s doposud největší přesností

30. 8. 2018 (novější než zobrazený článek)

Hned dva experimenty v laboratoři přispěly k novému odhadu přesné gravitační přitažlivosti dvou objektů. Dosavadní nejlepší měření obsahovalo míru nejistoty 0,00137 %, nové výsledky však mají nejistotu pouhých 0,00116 %. Výzkum provedl tým vědců z Huazhong University of Science and Technology in Wuhan v Číně vedený fyzikem Shan-Qing Yangem.

celý článek

Vesmírná sonda Juno přináší zcela nový pohled na nitro planety Jupiter

26. 10. 2017 (novější než zobrazený článek)

Vesmírná sonda Juno přináší zcela nový pohled na nitro planety JupiterZa více než rok zkoumání planety Jupiter odhalila vesmírná sonda Juno nitro tohoto plynného obra jako doposud žádná jiná. Posledním poznatkem je fakt, že atmosférické pásy bouří sahají hluboko do nitra planety a nejsou jen povrchovým úkazem. Díky zkoumání magnetického a gravitačního pole planety získávají vědci také další cenné informace o tom, co se pod hustými mraky odehrává a jak vlastně nitro tohoto plynného obra vypadá.

celý článek