Zelma, Rajmund
6 °C
11 °C

Véletlen műholdhiba bizonyította Einstein gravitációs elméletét

2018.12.10. 13:31
Különleges járulékos tudományos haszna volt két, rosszul programozott műholdnak: a Galileo-rendszer hibás pályára állt műholdjainak órái megerősítették a sci-fikből is jól ismert hipotézist, miszerint az idő más sebességgel halad a Földtől távol és hozzá közel.

Még 2014-ben történt, hogy az Európai Unió műholdas navigációs rendszerének (Galileo) két műholdja számítási hiba miatt nem az előre tervezett körpályára, hanem egy nyújtott ellipszis-pályára álltak a Föld körül. Bár ezzel az eredeti alkalmazott célra nem voltak alkalmasak, egy elméleti kérdés empirikus tesztelésére nagyon is.

Einstein a modern fizikát forradalmasító általános relativitáselmélete szerint a gravitáció nem csak a térre, az időre is hat: a gravitációs mező mélyén az idő lassabban halad, mint ott, ahol kisebb az erőhatás. A gyorsulás hasonló hatását szemléltető ikerparadoxon jól ismert, eszerint, ha  egy ikerpár egyik tagja egy fénysebesség közeli sebességgel haladó űrhajón utazik, majd visszatér a Földre, fiatalabb lesz, mint az ikerpárja. Tulajdonképpen ugyanaz van a gravitációval: minél erősebb, annál jobban lelassítja az időt. Emiatt akár az egy emelet fölöttünk lakó is gyorsabban öregszik nálunk. Persze csak egy nagyon kicsit: átlagos élettartamnál a különbség nagyságrendileg egymilliárdod másodpercnyi.

Földi laborokban és űrkísérletekben már többször igazolták Einstein feltevését, most azonban ugyanazoknak a műholdaknak az eltérő sebességű idejét lehetett összevetni az elliptikus röppályának köszönhetően. A Galileo két szatellitje változó messzeségben kering a Földtől, a legkisebb és a legnagyobb távolság között 8500 kilométer a különbség. A műholdakon lévő atomórák (az   alumíniumatomok rezgéseit számolják, és annyira pontosak, hogy 3,7 milliárd év alatt késnek vagy sietnek egy másodpercet ) pontosan megmutatták, hogy befolyásolja a változó magasság a másodperc múlását.

Ez idáig a gravitációs hatás  legegzaktabb számszerűsítése, a mérések néhány ezredszázaléknyi pontossággal beigazolták Einstein bő egy évszázados feltevését.