Vil måle farten på tyngdekraften

En internasjonal forskergruppe setter opp et eksperiment den 8. september, som ikke kommer til å bli mulig å gjøre igjen på ti år. Ved hjelp av fjerne himmellegemer vil forskerne forsøke å måle gravitasjonens fart for første gang.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

Helt siden Albert Einstein i 1916 fremsatte den generelle relativitetsteorien, har fysikere verden over testet lovens underliggende prinsipper. Istedenfor å oppfatte tid og rom som separate størrelser, sammenfattet Einstein dem i et firedimensjonelt tidrom:

Den generelle relativitetsteorien er en lov som beskriver gravitasjon som en egenskap ved det firedimensjonale tidrommet.

Gravitasjonens hastighet = lysets hastighet

  relativitetsteorien

Albert Einstein presenterte den spesielle relativitetsteorien i 1905 og den generelle relativitetsteorien i 1917.

Ved hjelp av den spesielle relativitetsteorien kan man gi en nøyaktig beskrivelse av hvordan partikler vil oppføre seg, selv når deres hastighet er svært nær lyshastigheten (c = 300 000 km/s).

Teorien har som konsekvens at lengden av gjenstander som beveger seg med stor hastighet i forhold til den som observerer virker forkortet i bevegelsesretningen. Tilsvarende vil tiden tilsynelatende gå langsommere på denne gjenstanden, sett i forhold til observatøren.

Teorien forbinder energi (E), masse (m) og lyshastighet (c) ved den kjente likningen E = mc2.

Utallige eksperimentelle tester har gitt resultater som stemmer med den spesielle relativitetsteorien.

I den generelle relativitetsteorien beskrives gravitasjon geometrisk ved at tidrommet som omgir et massivt legeme, betraktes som krumt.

Teorien har som konsekvens at tiden, sett i forhold til en observatør på jorda, går langsommere langt nede i et tyngdefelt, at lyset fra stjerner avbøyes når det passerer nær solen, at svarte hull eksisterer, og at vårt univers må utvide seg. Disse konsekvensene er bekreftet ved observasjoner.

Ved hjelp av teorien kan man beskrive ubegrenset sterke gravitasjonsfelter.

kilde: Caplex

Flere av de underliggende prinsippene for teorien har blitt testet og bekreftet, som for eksempel at lysets hastighet er konstant. Andre prinsipper har man ikke testet, som for eksempel gravitasjonens fart.

Ved hjelp av en kombinasjon av moderne teknologi og en unik oppstilling av himmellegemer den 8. september, skal et spennende eksperiment gjennomføres.

- I følge Einsteins teori antar man at gravitasjonens hastighet er den samme som lysets hastighet. Det finnes indirekte bevis for at dette er sant, men hastigheten har aldri blitt målt direkte, sier professor Sergei Kopeikin ved University of Missouri i Columbia.

Jupiter flytter en kvasar

Eksperimentet kommer til å involvere presise målinger av vinklene og avstandene mellom flere kvasarer. Kvasarer er himmellegemer i fjerne galakser som ligner på stjerner. Den 8. september vil planeten Jupiter passere veldig nær forbi den primære kvasaren. I det den passerer, vil planetens gravitasjon forårsake at kvasaren flytter seg i rommet med en avstand som er avhengig av gravitasjonens fart.

Forskerne kommer til å bruke en observasjonsteknikk som ble utviklet for å sammenligne posisjonen til den primære kvasaren med de andre kvasarene, som ikke blir påvirket av Jupiter. Håpet er å gi enda en bekreftelse på Einsteins generelle relativitetsteori.

Store tallerkenantenner

Målingene vil bli gjort ved hjelp av NRAOs Very Long Baseline Array. Dette er en formasjon av 10 store satellittantenner (25 meter i radius) som er plassert på forskjellige steder i et belte over det amerikanske kontinentet og omkringliggende øyer, formasjonen strekker seg fra Hawaii i vest til Jomfruøyene i øst.

I tillegg skal man ta i bruk et radioteleskop i Effelsberg i Tyskland som er 100 meter i diameter, operert av Max Planck Institute for Radio Atronomy.

Resultater fra nylige testobservasjoner viser at forskerne kan nå den nøyaktigheten som er nødvendig for å bestemme gravitasjonens hastighet, hevdes det i en pressemelding.

Parallelt eksperiment

Japanske forskere og forskere fra den amerikanske romfartsorganisasjonen NASA kommer til å gjøre det samme eksperimentet ved å benytte seg av andre teleskoper rundt omkring i verden, slik at man får anledning til å sammenligne resultatene.

- Vi tror den generelle relativitetsteorien er korrekt, og at gravitasjonens hastighet er den samme som lysets hastighet, sier Kopeikin. Forskerne mener de endelige resultatene fra eksperimentet vil være tilgjengelig i midten av november.

Teknikkene som er tatt i bruk kan også benyttes til å fastsette mer presist posisjonen til andre objekter i verdensrommet, satellitters posisjonering rundt jorden, og til å forbedre ubemannede romferders presisjon.

Powered by Labrador CMS