แนวคิดของศิลปินเรื่องกาลอวกาศรอบโลก เครดิตรูปภาพ: NASA คลิกเพื่อดูภาพขยาย
โลกอยู่ในกระแสน้ำวนอวกาศหรือไม่?
เราจะทราบคำตอบในไม่ช้า: การทดลองทางฟิสิกส์ของนาซา / สแตนฟอร์ดที่เรียกว่า Gravity Probe B (GP-B) เพิ่งเสร็จสิ้นการรวบรวมข้อมูลวิทยาศาสตร์ในวงโคจรโลกหนึ่งปี ผลที่ได้จะใช้เวลาอีกหนึ่งปีในการวิเคราะห์ควรเปิดเผยรูปร่างของกาลอวกาศรอบโลกและอาจเป็นกระแสน้ำวน
เวลาและสถานที่ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ทอด้วยกันกลายเป็นผ้าสี่มิติที่เรียกว่า "สเปซ - เวลา" มวลมหาศาลของโลกทำให้ลักยิ้มผ้านี้เหมือนคนหนักนั่งกลางแทรมโพลีน Gravity กล่าวว่า Einstein เป็นเพียงการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตามแนวเส้นโค้งของรอยบุ๋ม
ถ้าโลกนิ่งอยู่นั่นจะเป็นจุดจบของเรื่องราว แต่โลกไม่นิ่ง ดาวเคราะห์ของเราหมุนและการหมุนควรบิดรอยบุ๋มเล็กน้อยโดยดึงรอบเป็นวงกลมหมุน 4 มิติ นี่คือสิ่งที่ GP-B ไปสู่อวกาศเพื่อตรวจสอบ
แนวคิดเบื้องหลังการทดสอบนั้นง่ายมาก:
หมุนไจโรสโคปหมุนเป็นวงโคจรรอบโลกด้วยแกนหมุนที่ชี้ไปยังดาวฤกษ์ไกลโพ้นเป็นจุดอ้างอิงคงที่ แกนหมุนของไจโรสโคปควรชี้ไปที่ดวงดาวตลอดไป แต่ถ้าพื้นที่บิดเบี้ยวทิศทางของแกนหมุนนั้นจะลอยไปตามกาลเวลา เมื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงในทิศทางที่สัมพันธ์กับดาวดวงนี้จะสามารถวัดการบิดของเวลาอวกาศได้
ในทางปฏิบัติการทดลองนั้นยากมาก
สี่ลูกข่างใน GP-B เป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบที่สุดที่เคยทำโดยมนุษย์ ลูกบอลขนาดโป่งของโป่งควอทซ์และซิลิกอนผสมกันมีขนาด 1.5 นิ้วและไม่แตกต่างจากทรงกลมที่สมบูรณ์แบบโดยชั้นอะตอมมากกว่า 40 ชั้น หากไจโรสโคปไม่ได้เป็นทรงกลมแกนหมุนของมันก็จะส่ายไปมาแม้จะไม่มีผลของสัมพัทธภาพ
จากการคำนวณระยะเวลาบิดรอบโลกควรทำให้แกนของไจโรลอยเพียง 0.041 อาร์ควินาทีในหนึ่งปี จุดที่สองคือ 1/3600 ขององศา ในการวัดมุมนี้ทำได้ดี GP-B ต้องการความแม่นยำที่ยอดเยี่ยม 0.0005 อาร์ควินาที มันเหมือนกับการวัดความหนาของกระดาษหนึ่งแผ่นที่มีขอบซึ่งอยู่ห่างออกไป 100 ไมล์
นักวิจัย GP-B คิดค้นเทคโนโลยีใหม่ทั้งหมดเพื่อให้เป็นไปได้ พวกเขาพัฒนาดาวเทียมที่“ ไม่ต้องลาก” ซึ่งสามารถแปรงกับชั้นนอกของชั้นบรรยากาศโลกโดยไม่รบกวนไจโร พวกเขาหาวิธีที่จะป้องกันไม่ให้สนามแม่เหล็กทะลุทะลวงออกจากยานอวกาศ และพวกเขาผสมอุปกรณ์เพื่อวัดการหมุนของไจโรโดยไม่ต้องแตะไจโร
การถอนการทดสอบออกเป็นความท้าทายที่พิเศษ เวลาและเงินเป็นจำนวนมากอยู่ในสาย แต่นักวิทยาศาสตร์ GP-B ดูเหมือนจะได้ทำมัน
“ ไม่มีสิ่งประหลาดใจที่สำคัญ” ในการแสดงของการทดลองศาสตราจารย์ฟรานซิสเอเวอเรตต์ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ของ GP-B จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว ตอนนี้การถ่ายโอนข้อมูลเสร็จสมบูรณ์แล้วเขากล่าวว่าอารมณ์ในหมู่นักวิทยาศาสตร์ GP-B คือ“ ความกระตือรือร้นและการสำนึกว่าการทำงานหนักอย่างหนักอยู่ข้างหน้าพวกเรา”
มีการวิเคราะห์ข้อมูลอย่างละเอียดและรอบคอบ นักวิทยาศาสตร์จะทำมันในสามขั้นตอน Everitt อธิบาย ก่อนอื่นพวกเขาจะดูข้อมูลจากการทดสอบในแต่ละวันในแต่ละปีเพื่อตรวจสอบความผิดปกติ จากนั้นพวกเขาจะแบ่งข้อมูลออกเป็นชิ้น ๆ ยาวประมาณเดือนและในที่สุดพวกเขาจะดูตลอดทั้งปี ด้วยการทำเช่นนี้นักวิทยาศาสตร์ควรจะสามารถพบปัญหาใด ๆ ที่อาจทำให้การวิเคราะห์ง่ายขึ้น
ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกจะกลั่นกรองข้อมูล Everitt กล่าวว่า“ เราต้องการให้นักวิจารณ์ที่โหดร้ายที่สุดเป็นเรา”
เงินเดิมพันสูง หากพวกเขาตรวจจับกระแสน้ำวนอย่างแม่นยำตามที่คาดหมายก็หมายความว่า Einstein นั้นถูกต้องอีกครั้ง แต่ถ้าพวกเขาไม่ทำล่ะ อาจมีข้อบกพร่องในทฤษฎีของ Einstein ความแตกต่างเล็ก ๆ ที่ประกาศการปฏิวัติในฟิสิกส์
ประการแรกแม้ว่าจะมีข้อมูลจำนวนมากที่ต้องวิเคราะห์ คอยติดตาม.
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
