Els resultats de l’experiment Gravity Probe B refermen les prediccions de la teoria de la relativitat general

La teoria de la relativitat general, introduïda per Albert Einstein el 1915, és imprescindible a efectes pràctics quan es tracta d’estudiar els efectes gravitatoris amb gran precisió. A nivell teòric, certament, la popularitat de la relativitat general deriva del fet d’unificar la llei de la gravitació universal d’Isaac Newton amb la teoria de la relativitat especial del mateix Einstein, i per tant explicar com la velocitat de la llum i d’altres constants físiques universals són vàlides amb independència del moviment (uniforme o no-uniforme) del marc de referència que emprem.

No obstant això, la realització d’experiments com el Gravity Probe B és necessària per detectar possibles forats en la teoria de la relativitat general, que contribueixin a la millora de la comprensió del canemàs fonamental de la realitat.

El Gravity Probe B fou un experiment, en l’òrbita terrestre, iniciat amb el llençament d’aquest satèl·lit el 20 d’abril del 2004. L’objectiu era comprovar dues prediccions de la teoria de la relativitat general:
– l’efecte d’arrossegament de marc, descrit per Josef Lense i Hans Tirring, el 1918, amb un valor de -0,0392 arcs de segon/any.
– l’efecte geodètic, descrit el 1916 per Willem de Sitter, i que té un valor de -6,6061 arcs de segon/any.

Els valors d’aquests efectes requerien, doncs, una considerable complexitat, no tan sols experimental, sinó també d’anàlisi de dades. Els instruments de Gravity Probe havien de mesurar aquests efectes a través de la llum que ens arriba de IM Pegasi. IM Pegasi és un sistema estel·lar binari, format per un estel gegant K i un estel de tipus espectral G (com el nostre Sol). Els dos estels giren al voltant del baricentre del sistema en un període de 24,64877, de la qual cosa es deriva un comportament de “binari variable”, que la feia especialment interessant per a l’experiment.

Les observacions es van fer entre el 28 d’agost del 2004 i el 14 d’agost del 2005, a través dels quatres giroscops del Gravity Probe B. Tal com era d’esperar, la fase d’anàlisi de dades havia d’ésser l’etapa més complexa. Calia, primer de res, modelar acuradament el soroll per destriar-hi el senyal rellevant.

Només ha estat l’1 de maig del 2011 quan Physical Review Letters ha acceptat la comunicació de resultats finals que signen C. W. F. Everitt et al..

Pel que fa a la taxa de desviació geodètica, les dades presenten els resultats de l’efecte de la rotació de la Terra sobre la radiació que ens arriba d’IM Pegasi. En tots dos efectes estudiats, l’interval de confiança dels valors experimentals (amb un error del 0,2%) cobreix els valors teòrics. Es tracta, en tot cas, d’una mesura d’aquests efectes no tan controvertida com les anteriorment realitzades pels satèl·lits LAGEOS (aprofitant, també, la rotació de la Terra) o per la Mars Global Surveyor (aprofitant, en aquell cas, la rotació de Mart). En els propers anys, es confia de poder estudiar aquests efectes a través de la monitorització d’estels situats en el centre de la Via Làctia. Serà una forma, doncs, de retre homenatge al centenari de la Teoria de la Relativitat General

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada