Европейската космическа агенция подлага на изпитание теорията на относителността на Айнщайн
Избрани статии и новини от редакцията на Forbes България
Два ултрамодерни атомни часовника – най-точните, създавани досега – излетяха с ракета на SpaceX и са на път към Международната космическа станция (МКС). В следващите месеци те ще използват лазери, за да синхронизират глобалните часовници чрез мрежи от спътници за навигация.
КЛЮЧОВИ ФАКТИ
- Според Европейската космическа агенция (ESA), която е разработила проекта, Атомният часовников ансамбъл в космоса (ACES) ще „преобърне начина, по който измерваме времето“. Той ще предава най-точния времеви сигнал, излъчван някога от Космоса, и ще създаде „интернет от часовници“, като ги сравнява, за да измерва течението на времето. Това ще помогне на учените да изследват гравитацията на Земята.
- По данни на ESA атомният часовник измерва времето чрез наблюдение на прехода на атом от възбудено към основно състояние с фиксирана честота. Часовниците на ACES – PHARAO и SHM, ще се използват за провеждане на експерименти по фундаментална физика от орбита, включително за тестване на теорията на относителността на Алберт Айнщайн и за търсене на тъмна материя. Това ще стане чрез по-точното дефиниране на връзката между време и пространство.
- Часовниците на ACES са изградени от френската космическа агенция CNES и компанията Safran Timing Technologies в Швейцария и са толкова прецизни, че биха изгубили само една секунда за 300 милиона години. Въпреки това те няма да останат дълго в орбита, след като Международната космическа станция бъде изведена от експлоатация в края на това десетилетие, те ще изгорят в земната атмосфера заедно с останалата част от станцията.
- Системата за пренос на време на ACES е разработена от германската компания TimeTech и ще използва микровълнови и лазерни връзки за синхронизиране на времето между Космоса и Земята. Мисията ще тества и методи за глобална синхронизация на часовници с помощта на GPS спътници.
- „Поставяме най-прецизния часовник, изпращан някога в орбита, на борда на Международната космическа станция, отваряйки нови хоризонти във фундаменталната физика, трансфера на време и глобалната синхронизация“, каза Даниел Нойеншвандер, директор „Човешки и роботизирани изследвания“ в ESA. Той определи проекта като „важен етап за европейската наука и международното сътрудничество в Космоса“.
НАСА ИЗСТРЕЛЯ ЕКСПЕРИМЕНТИ И ПРОВИЗИИ КЪМ МКС
Атомните часовници от мисията ACES бяха изстреляни на борда на ракета SpaceX Falcon 9 от космическия център на НАСА Кенеди във Флорида в 11:15 ч. българско време в понеделник, 21 април. Те са част от 32-рата мисия по търговско снабдяване на НАСА със SpaceX, която включва изпращането на научни експерименти и около 3 тона провизии към Международната космическа станция с помощта на капсула Dragon.
Часовниците ACES трябва да бъдат инсталирани извън европейския модул Columbus в петък, 25 април, с лице към Земята. Там ще започнат най-малко 10 измервателни сесии, всяка с продължителност 25 дни.
ТЕОРИЯТА НА ОТНОСИТЕЛНОСТТА НА АЙНЩАЙН
Общата теория на относителността на Алберт Айнщайн описва как функционира Вселената. Според нея Вселената е четиримерна – има три пространствени измерения и едно времево. Теорията разглежда какво се случва, когато се внесе маса в тази четириизмерна структура. Най-често се илюстрира с метафората за боулинг топка (маса), поставена върху трамплин (времево-пространство), при което топката го огъва. Мaсата изкривява пространство-времето, което определя как се движи масата. Ако пространство-времето е изкривено, всяко тяло с маса се движи по крива линия. Гравитацията е проявление на изкривено пространство-време – Слънцето променя геометрията около себе си и дори светлината се отклонява, когато преминава през това изкривено пространство-време.
Според НАСА, мисията ACES ще измерва т.нар. „гравитационно червено отместване“ – ефект, предсказан от Айнщайн, при който светлината се измества към по-червените цветове в спектъра под влияние на гравитацията. Това явление оказва влияние върху прецизността на GPS системите.
ДОПИРАТЕЛНА
Теорията е публикувана от Айнщайн през 1915 г., по време на Първата световна война, но остава недоказана до пълното слънчево затъмнение на 19 май 1919 г., когато са заснети фотографии, потвърждаващи отклонението на светлината.
Снимките показват, че масата на Слънцето променя позицията, на която се виждат звездите в тъмното небе, защото изкривява пространство-времето. Светлината от близките звезди се е движила по крива, преминавайки покрай Слънцето, и затова звездите са изглеждали на различно място, отколкото обикновено.
