รายละเอียดสรุปการทดสอบยืนยันสัมพัทธภาพ เซ็กซี่บาคาร่า ทั่วไปของไอน์สไตน์ความพยายามที่ทรหดแต่ประสบความสำเร็จในท้ายที่สุดในการทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอายุ 100 ปีของไอน์สไตน์ได้สิ้นสุดลงแล้วกว่าครึ่งศตวรรษหลังจากที่มันเริ่มต้นขึ้น เอกสาร 21 ฉบับที่ตีพิมพ์ออนไลน์ในวันที่ 17 พฤศจิกายนในClassical และ Quantum GravityนำเสนอผลรวมของGravity Probe Bโดยละเอียด ดาวเทียมที่ในปี 2011 ยืนยันการคาดการณ์ของ Einstein ว่า Earth dents และแส้ขึ้นกาลอวกาศรอบ ๆ มัน
“มันน่าตื่นเต้นมาก” ฟรานซิส เอเวอริตต์ ผู้วิจัยหลักแห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว “มันค่อนข้างเหนื่อย”
นักวิทยาศาสตร์ภารกิจสามารถวัดผลปรากฏการณ์สัมพัทธภาพทั่วไปสองปรากฏการณ์ได้อย่างแม่นยำ แม้ว่าจะมีเหตุร้ายหลายอย่างที่คุกคามว่าข้อมูลจะไร้ประโยชน์ “ฉันคิดว่าทีม Gravity Probe B เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่กล้าหาญที่สุดเท่าที่ฉันเคยร่วมงานด้วย” Peter Saulson นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Syracuse ในนิวยอร์ก ผู้เฝ้าติดตามภารกิจนี้ในฐานะส่วนหนึ่งของคณะกรรมการที่ปรึกษาที่ NASA จัดโดยองค์การ NASA กล่าว นอกจากการมอบตราประทับของการอนุมัติสำหรับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแล้ว มรดกที่ยั่งยืนของ Gravity Probe B อาจเป็นเทคโนโลยีบุกเบิกที่ช่วยให้สามารถค้นพบได้ในอนาคต
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้รับความน่าเชื่อถือครั้งแรกจากคำอธิบายของไอน์สไตน์เกี่ยวกับวงโคจรของดาวพุธและการวัดสุริยุปราคา ( SN: 10/17/15, หน้า 16 ) ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 Everitt เริ่มภารกิจเพื่อทดสอบการคาดการณ์ที่ยากต่อการทดสอบของทฤษฎี เขาวางแผนที่จะวัดว่าโลก (และโดยการขยาย วัตถุทั้งหมดที่มีมวล) บิดเบี้ยวกาลอวกาศ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าผล geodetic Everitt ยังต้องการวัดเอฟเฟกต์การลากเฟรมที่อ่อนแอกว่า ซึ่งโลกที่หมุนอยู่ควรดึงและบิดกาลอวกาศโดยรอบ
หลังจากเกิดความล่าช้าและการเริ่มต้นที่ผิดพลาดหลายครั้ง ในที่สุด Gravity Probe B ก็เปิดตัวในเดือนเมษายน 2547 โดยได้ทดสอบเอฟเฟกต์ทั้งสองด้วยไจโรสโคปสี่ตัวที่ประกอบด้วยทรงกลมควอตซ์หมุนที่เคลือบด้วยโลหะไนโอเบียม ภายใต้กฎของนิวตัน แกนของไจโรสโคปที่แยกออกจากแรงภายนอกโดยสิ้นเชิงจะชี้ไปในทิศทางเดียวกันตลอดไป แต่เนื่องจากเอฟเฟกต์ geodetic และการลากเฟรม ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปคาดการณ์ว่าดาวเคราะห์ขนาด 6-septillion-kilogram ที่หมุนอยู่ของเราควรปรับทิศทางแกนของไจโรสโคปใหม่เล็กน้อย
น่าเสียดายที่การกำจัดพลังภายนอกเป็นงานที่ยาก แม้แต่ในอวกาศ นักวิจัยสังเกตเห็นว่าไจโรสโคปขนาดเท่าลูกปิงปองกำลังโยกเยกอย่างไม่คาดคิด ในบางครั้งแกนของไจโรสโคปจะเลื่อนและชี้ไปในทิศทางใหม่กะทันหัน ในขั้นต้น ทีมของ Everitt ไม่รู้ว่าอะไรเป็นสาเหตุของการเบี่ยงเบน ซึ่งมากกว่าผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงที่นักวิจัยหวังว่าจะวัดได้หลายสิบถึงร้อยเท่า
กว่าห้าปีของการวิเคราะห์ข้อมูลอย่างเข้มข้น
นักวิทยาศาสตร์ระบุประเด็นต่างๆ เช่น ปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนระหว่างทรงกลมและปลอกหุ้ม และลบแรงเหล่านั้นออกจากการวัด ในเดือนพฤษภาคม 2011 ทีมงานได้ประกาศค่าสำหรับเอฟเฟกต์ geodetic และการลากเฟรมที่สอดคล้องกับการคาดการณ์ของสัมพัทธภาพทั่วไป ( SN: 5/21/11, p. 5 ) การยืนยันการลากเฟรมซึ่งวัดได้อย่างแม่นยำด้วยการทดลองอื่นเพียงการทดลองเดียว ( SN: 11/27/04, p. 348 ) ขจัดการเปลี่ยนแปลงที่เสนอของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและช่วยให้นักฟิสิกส์ทำนายสภาวะรอบๆ หลุมดำที่หมุนอย่างรวดเร็ว “ผมคิดว่าเราทุกคนถือว่าภารกิจประสบความสำเร็จ” จอห์น คอนคลิน นักวิทยาศาสตร์ภารกิจและวิศวกรการบินและอวกาศแห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเกนส์วิลล์กล่าว
สำหรับ Saulson เอกสารใหม่บางส่วนที่น่าสนใจที่สุดกล่าวถึงการออกแบบเครื่องมือ นั่นเป็นเพราะลูกตุ้มควอตซ์ 40 กิโลกรัมในการทดลองปัจจุบันของเขาคือ Advanced LIGO สร้างขึ้นโดยใช้เทคนิคการยึดเกาะที่พัฒนาโดยทีม Gravity Probe B เครื่องตรวจจับรูปตัว L สองเครื่องของการทดลองซึ่งเพิ่งเริ่มรวบรวมข้อมูลในเดือนกันยายนกำลังค้นหาคลื่นความโน้มถ่วง: ระลอกคลื่นในกาลอวกาศยังทำนายโดยทฤษฎีของไอน์สไตน์
หากมีนิวตริโนปลอดเชื้อแบบเบา อาจมีพี่น้องที่หนักกว่า 1,000 เท่า อนุภาคเหล่านี้อาจนำไปสู่สสารมืดที่ยังไม่ทราบแน่ชัด ซึ่งเป็นกาวโน้มถ่วงที่มองไม่เห็นซึ่งกันกาแลคซีไม่ให้บินออกจากกัน และสร้างรูปร่างโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล ลายนิ้วมือของอนุภาคนี้จะถูกค้นหาด้วยการทดลองที่เรียกว่า KATRIN ซึ่งตรวจสอบการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของทริเทียม ซึ่งเป็นไอโซโทปหนักของไฮโดรเจนที่สถาบันเทคโนโลยีคาร์ลสรูเฮในเยอรมนี
นิวตริโนปลอดเชื้อซึ่งมีมวลมากกว่า หนักกว่าอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งล้านล้านเท่า สามารถอธิบายความลึกลับของจักรวาลที่ใหญ่กว่านี้ได้ นั่นคือความไม่ตรงกันระหว่างปริมาณของสสารและปฏิสสารในจักรวาล มีพลังงานอย่างน้อยหนึ่งล้านเท่ามากกว่าที่สามารถผลิตได้ที่ Large Hadron Collider ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลก นิวตริโนปลอดเชื้อที่หนักมากในเอกภพยุคแรกจะทำให้ smidgen มีความสำคัญมากกว่าปฏิสสาร เมื่อเวลาผ่านไป ความไม่สมดุลเล็กๆ น้อยๆ ซึ่งเกิดขึ้นซ้ำในปฏิกิริยานิวเคลียร์นับไม่ถ้วน จะสร้างจักรวาลที่มีอำนาจเหนือสสารที่เห็นในปัจจุบัน(SN: 1/26/13, p. 18 )
“สำหรับจักรวาลวิทยา นิวตริโนปลอดเชื้อ [น้ำหนักเบา] ที่เรากำลังพูดถึงนั้นไม่สามารถแก้ปัญหาความไม่สมดุลของสสารและปฏิสสารได้ แต่มีแนวโน้มว่านิวตริโนปลอดเชื้อจะเชื่อมต่อกับอนุภาคใหม่อื่นๆ ที่สามารถแก้ปัญหาได้” Giunti กล่าว เซ็กซี่บาคาร่า / ร้านอาหาร
