آزمون نظریه نسبیت عام با ماهواره‌هایی که درست در مدار قرار نگرفتند

0 585

دو ماهواره از سامانه ناوبری گالیله (Galileo) متعلق به اتحادیه اروپا که هنگام پرتاب در مداری نادرست قرار گرفتند امکان آزمودن نظریه نسبیت عام را فراهم کردند. سامانه ناوبری گالیله رقیب اروپایی سامانه آمریکایی جی‌پی‌اس است. در سال ۲۰۱۴ پرتاب ماهواره‌های پنجم و ششم سامانه گالیله دچار اشکال شد و این دو به جای قرار گرفتن در مداری دایره‌ای با ارتفاع مشخص در مداری بیضی شکل قرار گرفتند که برای ناوبری نامناسب بود. هرچند این اتفاق برای سامانه گالیله ناامیدکننده بود اما در عوض ساعت‌های اتمی این دو ماهواره فرصتی مناسب برای آزمودن دوباره نظریه نسبیت عام فراهم کرد.

طبق نظریه نسبیت عام اینشتین زمان در نزدیکی اجرام بسیار پرجرم کندتر می‌گذرد. این یعنی آن که ساعت‌هایی که روی سطح زمین هستند نسبت به ساعت‌هایی که در یک ماهواره هستند کندتر کار می‌کنند. نظریه نسبیت عام میزان کندتر شدن زمان را با محاسبات ریاضی پیش‌بینی می‌کند و هرگونه تفاوت نتایج آزمون‌های تجربی با مقدار محاسبه‌شده این نظریه را به چالش خواهد کشید.

مدار دو ماهواره پنجم و ششم سامانه گالیله به‌گونه‌ای است که روزانه دو بار ارتفاعشان از سطح زمین به ‌اندازه ۸ هزار و ۵۰۰ کیلومتر افزایش و کاهش می‌یابد. پژوهشگران به مدت سه سال نحوه کارکرد ساعت‌های اتمی بسیار دقیق این دو ماهواره را زیر نظر گرفتند. این بررسی‌ها را دو گروه مستقل از پژوهشگران انجام داده‌اند؛ یک گروه به سرپرستی پاکم دلوا (Pacôme Delva) از رصدخانه پاریس (Paris Observatory) در فرانسه و دیگری با هدایت سون هرمن (Sven Herrmann) از دانشگاه برمن (University of Bremen) در آلمان. نتایج بررسی با دقتی بیش‌تر از آزمون‌های گذشته نظریه نسبیت عام اینشتین را تأیید کرده است.

در سال ۱۹۷۹ با ارسال کاوشگری زیرمداری با نام Gravity Probe-A که حامل ساعتی اتمی بود محققان تغییر در آهنگ گذر زمان را آزموده بودند. بررسی فعلی دقت آزمایش سابق را بیش از چهار برابر بهبود می‌دهد. نتایج این بررسی در مقاله‌ای در نشریه Physical Review Letters در دسامبر ۲۰۱۸ منتشر شده است.


منبع Scientificamerican
با اشتراک گذاری مطلب از اسپاش حمایت کنید
https://espash.ir/?p=12855
مطالب پیشنهادی اسپاش
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها