/rumfart

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

Jordens akse beskriver en lille cirkel, der tegner en ring rundt om Nordstjernen. Det er det samme, der sker, hvis man puffer let til en snurrende snurretop. Så kommer den til alt hælde, og hældningen drejer langsomt rundt, mens toppen drejer hurtigt rundt.

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.

Af Kent Krøyer, tirsdag 17. apr 2007 kl. 00:00

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.

Gravitationsbølger

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.

Flere forsøg på at måle gravitationsbølger

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.



17. apr 2007 kl 13:42

PREBEN BOHN

Einsteins teori om rumtidens krumning bevist

Citat fra Poul Olesen: "Hvis vi kunne måle dem og få bedre styr på teorien, så kunne vi lave GPS-nøjagtigheder måske helt ned til en millimeter"Det håber jeg da ikke at han seriøst mener. Så skal han vist til at kigge lidt nøjere på fejlbudgetter for GPS; der er vist _lige_ et par andre bidrag der er væsentligt større end gravitationsbølger, såsom troposfæren, ionosfæren, multipath, osv, osv... Og de er ikke lige til at eliminere. Teoretiske fysikere... Tsk, tsk... :-)Med venlig hilsen Preben 


25. apr 2007 kl 19:42

J M

Re: Einsteins teori om rumtidens krumning bevist

I nogle tilfælde, ønskes kun en differensmåling, hvor du har 3 GPS modtagere, og ønsker afstand, længde/bredde osv. deffineret udfra disse.


23. maj 2007 kl 23:03

Richard Tøpholm

Re: Einsteins teori om rumtidens krumning bevist

Jeg læste for nogle år siden at gode GPS'er kan levere positioner med en præcision ned til omkring en centimeter, hvis de får tid nok til at midle over.


02. jun 2007 kl 10:35

Thomas Gade

Re: Einsteins teori om rumtidens krumning bevist

Det er vist svært at visualisere 4 dimensioner, men kunne man gøre det på en pædagogisk måde kunne det betyde en ændret grundopfattelse af verden hos de 99% af os der er ikke-videnskabelige, i stil med de første fotografier af Jorden set fra rummet.Den sædvanlige 3-dimensionelle kugle-på-dug-fremstilling er lidt vildledende, men bedre end ingenting.


17. aug 2007 kl 12:24

scott hill

har tyske fysiker brudt "lysbarrieren"??

chokbølger forplanter sig igennem fysikverden idag da 2 tyske fysiker fra Koblenz Uni påstår at de har brudt lysets hastigheds rekord!!

Du kan læse mere på min frontier sciences blog på:

http://frontiersciences.spaces....com

Scott Hill
fysiker


01. jan 2008 kl 18:29

Berndt Barkholz

Re: Re: Einsteins teori om rumtidens krumning bevist

Det er et krav at den fjerde dimension skal lige 90 grader på de tre andre og det eneste der faktisk opfylder disse krav er overfladen af en kugle ! Det du skal bruge for at overskue den tredje dimension er tid idet du nødvendigvis må transportere enten legemet du betragter eller, hvis det er for tung, bevæge dig selv rund om legemet for at kunne overskue det. Idet du nu husker alle disse detaljer mere eller mindre, må denne hukommelse nødvendigvis betragtes som værende en dimension højere end den fjerde, tiden. Men det kræver energi at betragte den tredje dimension, idet du skal bevæge enten dig eller den betragtede genstand !
Tiden er den fjerde dimension, hukommelse den femte. Det der så kan styre denne kombination af sansemekanismer samt hukommelsen, lad os sige sjælen, må igen være en dimension højere, altså i den sjette dimension. Skal vi nu absolut tilføje en Gud til det hele, må han være den syvende.

Eller hvad synes I ?? Den fjerde dimension og flere er et must !!


02. jan 2008 kl 00:05

Søren Fosberg

Teorier kan ikke bevises

- kun modbevises.
mvh Søren


03. jan 2008 kl 09:46

Berndt Barkholz

Re: Teorier kan ikke bevises

Et modbevis er som navnet siger også et bevis, følgeligt må begge har samme berettigelse til ikke at kunne anvendes efter dette tomme udsagn. At en teori ikke kan bevises er en akademisk konvention, en vedtagelse, men jeg er sikker på at fx. Ohms lov er bevist så det batter, ellers ville vor elektronik ikke lege med !!

Det samme gælder udsagnet "man kan aldrig vide noget med sikkerhed", men jeg ved med sikkerhed at jeg har skrevet disse ord ! Det er det irrationale der stadig lokker mennesket med sine fantastiske muligheder og har desværre stadig magten over os.
Disse træk bekymrer mig dybest !


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.