Einsteins teori om rumtidens krumning bevist
Målinger fra Nasas rumsonde Gravity Probe B fastslår endegyldigt, at rumtiden krummer. Men det vidste vi godt i forvejen, siger dansk professor.
Tyngde-eksperimentet
Jorden har fået et tilsvarende skub, og den lille cirkel rundt om Norstjernen tager 26.000 år at tegne. Så det er ganske små afvigelser, der bliver målt i satellitten Gravity Probe B, som i øvrigt er efterfølger til en tidligere satellit, Gravity Probe A.
Det lille skub, Jorden har fået, kommer af Jordens fladtrykning. Den er nemlig ikke en fuldkommen kugle, snarere en melon. Det skyldes centrifugalkraften, som trækker i klodens flydende indre, og deformationen har altså givet en påvirkning, der svarer til et lille skub til snurretoppenn. Men her skal angiveligt Einsteins ligninger i brug, før sammenhængen bliver klar.
Gravity Probe-eksperimentet er udtænkt af nu afdøde professor Leonard Schiff, som Niels Bohr Instituttets professor Poul Olesen kendte.
Ifølge Stanford Universitetets hjemmeside har det taget 40 år at gennemføre forsøgene, og det har kostet 760 millioner dollars, svarende til fem milliarder kroner.
Resultater fra Nasas rumsonde Gravity Probe B beviser en af effekterne af Einsteins relativitetsteori.
Modsat Newton mente Einstein, at tiden og rummet er relative størrelser, der er vævet ind i hinanden i en struktur, som han kaldte rumtid. Og denne rumtid har det med at krumme sig omkring tunge legemer, for eksempel Jorden.
Det kan sammenlignes med, hvis en bowlingkugle lægges på en gummidug, der er ophængt i hjørnerne. Kuglen trykker en krumning i gummidugen, der minder om den krumning, Jorden laver i rumtiden.
»Det har stor betydning, for hvis man ikke kender den rigtige afvigelse fra Newtons billede, kan man ikke bruge GPS-navigering, og det tilsvarende europæiske Galileo-projekt ville være spildt,« siger professor Poul Olesen, Niels Bohr Instituttet.
Jorden er bare ikke ret tung set i astronomisk sammenhæng, så der skal meget præcise instrumenter til, før man kan måle rumtidens krumning i vores nabolag.
De instrumenter findes i Gravity Probe B. Det tog 40 år at udvikle dem, og i de seneste 17 måneder har de indsamlet måledata fra deres position i satellitten, som blev opsendt 20. april 2004.
Resultatet viser med mindre end en procents afvigelse, at rumtidens krumning omkring vores planet svarer til Einsteins forudsigelser. Men Poul Olesen er ikke imponeret.
»Det vil være svært at finde en fysiker, der ikke troede, at rumtiden ville krumme sig som Einstein havde forudsagt. Forsøget med Gravity Probe B er udtænkt for 40 år siden, og videnskaben er kommet langt siden,« siger han.
Men nogen har da betalt for at få den satellit sendt op for kun tre år siden?
»Ja, men der var skam også diskussion om, hvor godt det var at bruge penge på det,« siger Poul Olesen.
Gravity Probe B har kostet omkring fem milliarder kroner.
Til forsvar for Gravity Probe B har sonden en ekstra mission, nemlig at måle det såkaldte frame-dragging. Det svarer til, at bowlingkuglen drejes rundt, og så trækkes der i gummidugen, så der opstår ølger eller variationer rundt i kanten, hvor dugen rører kuglen. De første af den slags data ventes fra satellitten om syv måneder.
»Det er et andet udtryk for gravitationsbølger, og nu er vi henne, hvor det bliver virkelig spændende. Gravitationsbølger er en slags bølger, der minder om elektromagnetiske bølger. De opstår i rumtiden, når der sker noget voldsomt i rummet, for eksempel en stjerne, der kollapser. Hvis vi kunne måle dem og få bedre styr på teorien, så kunne vi lave GPS-nøjagtigheder måske helt ned til en millimeter. Og så ville det blive muligt at måle så små forstyrrelser af jordskorpen, at jordskælv kunne forudsiges,« siger Poul Olesen.
Vil det så sige, at satellitten ikke er helt spildt?
»Hm, jeg tror ikke på, der kommer noget ud af de data. Det er vist noget, der er puttet på et ekstra forsøg,« siger Poul Olesen.
Han fortæller, at der i øjeblikket foregår flere forsøg på at måle gravitationsbølger - på Jorden. Der er tre laboratorier, et i Japan, et i USA og et i Italien. Fidusen ved at koordinere samtidige målinger fra tre laboratorier så forskellige steder er at eliminere vibrationer, for eksempel fra forbikørende lastbiler.
Men det forsøg, Poul Olesen tror mest på, er et nyt satellitforsøg, hvor tre nye satellitter skal sende op og måle fra hver sin position i rummet. Ved at samkøre data fra disse målesteder kan man måske komme det endelige skridt videre.






