Albert Einsten Sobrevive - Sonda GP-B

Gravity Probe B (GP-B)

"Einstein sobrevive"

afirmou com um sorriso

Francis Everitt,

físico da Universidade de Stanford

e principal pesquisador da GP-B,

um dos projetos em curso mais antigos da Nasa.

Em 04/05/2011 a sonda Gravity  Probe B (GP-B), lançada pela Nasa em 2004, com a finalidade de investigar experimentalmente, ou seja, na prática um dos pontos mais importantes da Teoria da relatividade - o espaço

"Teoria Geral da Relatividade"

e

"Teoria da Gravidade"

Gravidade

Confirmando que a força da gravidade dos grandes corpos do Universo distorce o tempo e o espaço, conforme Albert Einstein - 1916.

Resumindo a teoria que o gênio da física formulou há quase 100 anos, muito antes da tecnologia necessária para observá-la. No Universo de Einstein, o tempo e o espaço são deformados pela gravidade, onde a Terra distorce ligeiramente o espaço ao seu redor, por causa da gravidade".

Segundo Everitt: - Imaginemos que a Terra estivesse submersa em mel. À medida que o planeta gira, o mel ao seu redor formaria um redemoinho.Ocorre o mesmo com o tempo e o espaço, afirmou o cientista, "prevendo que a missão  deixará um legado duradouro na Terra e no espaço". Apesar do dinheiro investido - 750 milhões de dólares, segundo o The New York Times - a descoberta da sonda não é exatamente uma surpresa. Astrônomos e físicos já haviam recebido provas suficientes de que a Teoria de Einstein estava correta por meio da observação da Lua, de outros planetas e da dupla de satélites Lageo 1 e 2, sendo o primeiro lançado ainda na década de 70. Os cientistas, porém, afirmam que foi a mais direta medição já feita, e que a comprovação pela Gravity Probe entrará para a história.

O satélite levava quatro giroscópios avançados para medir o efeito geodésico, ou seja, a curvatura do espaço e do tempo em torno de um corpo gravitacional, ou seja, quanto espaço-tempo é arrastado quando um objeto gira, se os giroscópios apontassem na mesma direção sempre que estivessem em órbita, a teoria de Einstein teria sido refutada, disse a Nasa. "Mas os giroscópios experimentaram mudanças mensuráveis na direção de seu giro à medida que eram atraídos pela gravidade da Terra, confirmando a teoria geral da relatividade de Einstein".

O experimento começou a ser idealizado há mais de quatro décadas, mas teve de aguardar a evolução tecnológica para ser lançado finalmente em 2004, em uma órbita de mais de 600 km ou 400 mi (mi = milhas) sobre a Terra.

A GB-B usa quatro giroscópios esféricos e um telescópio instalados no satélite.

A finalidade foi medir de uma maneira nova e com uma precisão sem precedentes, dois efeitos extraordinários previstos pela teoria da Relatividade Geral sendo que o segundo efeito, nunca antes foi medido diretamente:

1. O Efeito Geodésico, que às vezes é chamado, efeito de Sitter, medindo o tamanho do ângulo muito pequeno o qual a Terra curva o espaço-tempo local em que reside.
2. O Efeito de Arrastamento, o qual a Terra ao girar arrasta com ele o espaço-tempo local.

O experimento GP-B testa estes dois efeitos, medindo precisamente os ângulos de deslocamento dos eixos de rotação dos quatro giroscópios, ao longo de um ano e comparando esses resultados experimentais com as previsões da teoria de Einstein.

Com a teoria da Relatividade Geral, aclamado como uma das criações mais brilhantes da mente humana, Einstein mudou para sempre a nossa visão newtoniana da gravidade. No entanto, mesmo que ele tenha se tornado um dos pilares da física moderna, a Relatividade Geral se manteve a menos testada das teorias de Einstein sendo assim,"no reino dos buracos negros e do universo, a linguagem da Relatividade Geral é falada, e é falada em voz alta. Mas, em nosso pequeno sistema solar, os efeitos da Relatividade Geral são apenas sussurros ", e assim, quaisquer medições dos efeitos relativísticos da gravidade ao redor da Terra deve ser realizada com a máxima precisão.

Nos últimos 90 anos, vários testes da teoria sugerem que Einstein estava no caminho certo. Na maioria dos testes anteriores, os sinais de relatividade teve de ser extraído a partir de um nível de ruído de fundo significativo. O objetivo da GP-B foi testar a teoria de Einstein, realizando o experimento em um laboratório orbital intocável, reduzindo assim o ruído de fundo para níveis insignificantes, permitindo que a sonda pudesse examinar a relatividade geral de novas maneiras.

A gravidade é a força mais fundamental na natureza; que afeta a todos nós o tempo todo no entanto é ainda um enigma, nós não a entendemos completamente, porém a Teoria Geral da relatividade de Einstein mudou para sempre as noções de espaço e tempo, e isso nos deu uma nova maneira de pensar sobre a gravidade.

Com os resultados experimentais Gravity Probe-B confirmando as previsões geodésicas e de arrastamento dentro da Relatividade Geral, temos um novo padrão de medição com mais precisão da forma do espaço-tempo local, e se por outro lado, os resultados não concordassem com as previsões teóricas de Einstein, teríamos o  desafio de construir toda uma nova teoria da estrutura do universo e do movimento da matéria.

Tal verificação experimental rigorosa é essencial para aprofundar a nossa compreensão da natureza do nosso universo, em particular sobre objetos maciços no espaço, tais como buracos negros e quasares.

"A Relatividade Geral é a nossa teoria atual de gravitação, e tem implicações de grande alcance para a nossa compreensão da estrutura do cosmos. Neste momento na Teoria da gravitação de Einstein, as outras três forças da natureza que são a força forte, a força fraca e a força eletromagnética estão fora desta teoria e são explicadas dentro de uma estrutura unificada chamado de "O Modelo Padrão."

As tentativas de unificar as quatro forças da natureza têm sido um desafio para os físicos de Einstein até hoje, levando-os a testarem teorias de alta precisão, para ajudar a definir a validade da unificação das quatro forças ou revelar onde essa unificação não é possível.Gravity Probe B nos deu outro olhar sobre a estrutura sublime do nosso universo.O efeito Geodésico e o efeito de arrastamento da estrutura.

Particularmente intrigante, a medição-arrastando quadro investiga uma nova faceta da relatividade-geral maneira pela qual o espaço-tempo é arrastado por um corpo em rotação. Este novo efeito paralelo de perto a maneira pela qual um corpo eletricamente carregado rotativo gera magnetismo. Por esta razão, é muitas vezes referido como o "efeito gravitomagnético", e medi-la pode ser considerado como uma nova descoberta de força na natureza, a força gravitomagnético.

Assim, a implementação do projeto experimental descrito acima reunião exigida sete quase zero de design constrangimentos e três restrições próximas de zero nos rotores de giroscópios, que tiveram de ser esferas quase perfeitas, com revestimentos supercondutores uniformes e praticamente sem imperfeições na forma e densidade, e quatro constrangimentos próximas de zero no intocada, laboratório criogênico transmitidas por espaço, que abrigava os giroscópios e uma defesa contra quaisquer fontes de ruído ou interferência que pode distorcer os resultados-solar de radiação, fricção atmosférica, campos magnéticos, sinais electromagnéticos que irradiam de terra, e assim por diante. A tabela abaixo resume estes sete restrições próximas de zero, mostrando a tolerância necessária e a tolerância realmente alcançado por cada um durante a missão.

O satélite, que concluiu 2010 sua missão de coleta de dados, foi idealizado pela primeira vez em 1959. Leonard Schiff, chefe do departamento de física de Stanford, e George Pugh, do Departamento de Defesa, sonhavam com um satélite que orbitasse a Terra e colocasse à prova a teoria de Einstein. Francis Everitt, uniu-se ao projeto em 1962, seguido pela Nasa em 1963. As tecnologias criadas para desenvolver a sonda gravitacional foram utilizadas posteriormente, para elaborar os sistemas de posicionamento global (GPS)

e o cálculo da radiação de fundo do Universo, cálculo que é a base da teoria do Big Bang e concedeu o prêmio Nobel a John Mather, da Nasa. Centenas de estudantes universitários e dezenas de estudantes de ensino médio trabalharam no projeto, incluindo nomes célebres como Sally Ride, a primeira astronauta mulher a viajar ao espaço, e o Prêmio Nobel Eric Cornell.

Melhoramentos sucessivos das observações das anisotropias (ou flutuações) da radiação cósmica de fundo em micro-ondas.