هناك خط خارج الحلقة الأولى من تظرية الانفجار العظيم المسلسل ، حيث يوصف Gravity Probe B على أنه شاهد "لمحات" عن تأثير سحب الإطار المتوقع لأينشتاين. في الواقع ، ليس من الواضح تمامًا أن التجربة كانت قادرة على التمييز بشكل قاطع بين تأثير سحب الإطار من ضجيج الخلفية الناتج عن بعض الانحرافات الطفيفة للغاية في نظام الكشف الخاص بها.
ما إذا كان هذا يعتبر بمثابة لمحة أم لا - أصبح سحب الإطار (آخر تنبؤ مزعوم للنسبية العامة) و Gravity Probe B مرتبطان في الوعي العام. إذن ، إليك مقدمة سريعة حول ما لم يلمحه مسبار الجاذبية ب.
تم إطلاق القمر الصناعي Gravity Probe B في عام 2004 وتم وضعه في مدار قطبي بارتفاع 650 كم حول الأرض مع أربعة جيروسكوبات كروية تدور داخله. اقترح التصميم التجريبي أنه في حالة عدم وجود انحناء الزمكان أو سحب الإطار ، يجب أن تدور هذه الجيروسكوبات التي تتحرك في مدار السقوط الحر مع محور دورانها محاذاة بشكل غير مقصود مع نقطة مرجعية بعيدة (في هذه الحالة ، النجم IM Pegasi) .
لتجنب أي تداخل كهرومغناطيسي من المجال المغناطيسي للأرض ، تم وضع الجيروسكوبات داخل قارورة ترمس مبطنة بالرصاص - تمتلئ قشرتها بالهيليوم السائل. وقد أدى هذا إلى حماية الأدوات من التداخل المغناطيسي الخارجي والتوصيل الفائق الذي يتم تمكينه على البارد داخل أجهزة الكشف المصممة لمراقبة دوران الجيروسكوبات.
كما تم استخدام الهيليوم الذي يتسرب ببطء من القارورة كوقود دافع. لضمان بقاء الجيروسكوبات في حالة سقوط حر في حالة مواجهة القمر الصناعي لأي سحب جوي - يمكن للقمر الصناعي إجراء تعديلات دقيقة على المسار ، وتحلق بشكل أساسي حول الجيروسكوبات لضمان عدم دخولها أبدًا إلى جوانب حاوياتها.
الآن ، على الرغم من أن الجيروسكوبات كانت في السقوط الحر - فقد كان سقوطًا حرًا يدور حول كوكب تشويه الزمكان. إن الجيروسكوب الذي يتحرك بسرعة ثابتة في مساحة فارغة إلى حد ما يقع أيضًا في حالة سقوط حر "بلا وزن" - ويمكن توقع أن يدور هذا الجيروسكوب إلى أجل غير مسمى حول محوره ، دون أن يتحول هذا المحور على الإطلاق. وبالمثل ، تحت تفسير نيوتن للجاذبية - كونها قوة تعمل على مسافة بين الأجسام الضخمة - لا يوجد سبب يجعل محور الدوران للجيروسكوب في مدار السقوط الحر يجب أن يتغير أيضًا.
ولكن بالنسبة لجيروسكوب يتحرك في تفسير أينشتاين لزمان مكاني منحني بشكل حاد يحيط بكوكب ما ، يجب أن "ينحرف" محور الدوران في منحدر الزمكان. إذاً ، على مدار مدار كامل من الأرض ، سينتهي محور الدوران بالإشارة في اتجاه مختلف قليلاً عن الاتجاه الذي بدأ منه - انظر الرسم المتحرك في نهاية هذا المقطع. يُسمى هذا التأثير الجيوديسي - وقد أظهر اختبار الجاذبية B بشكل فعال وجود هذا التأثير ضمن احتمال 0.5 ٪ فقط من أن البيانات كانت تظهر تأثيرًا فارغًا.
ولكن ، ليست الأرض فقط جسمًا منحنيًا ضخمًا الزمكان ، ولكنها تدور أيضًا. من الناحية النظرية ، يجب أن يخلق هذا الدوران سحبًا على الزمكان الذي تكمن فيه الأرض. لذا ، فإن سحب الإطار هذا يجب أن يسحب شيئًا موجودًا في المدار للأمام في اتجاه دوران الأرض.
حيث يؤدي التأثير الجيوديسي إلى تغيير محور دوران الجيروسكوب في مدار قطبي في اتجاه عرضي - سحب الإطار (المعروف أيضًا باسم تأثير Lense-Thirring) ، يجب أن يحوله في اتجاه طولي.
وهنا لم يتم تنفيذ اختبار الجاذبية B تمامًا. تم العثور على التأثير الجيوديسي لتحويل محور دوران الجيروسكوبات بمقدار 6606 مللي ثانية في السنة ، في حين كان من المتوقع أن يحولها تأثير سحب الإطار بمقدار 41 مللي ثانية في السنة. كان من الصعب التمييز بين هذا التأثير الأصغر بكثير والضوضاء الخلفية الناشئة عن العيوب الدقيقة الموجودة داخل الجيروسكوبات نفسها. هناك مشكلتان رئيسيتان على ما يبدو هما مسار بولود المتغير ومظهر أكبر من المتوقع لعزم الدوران النيوتوني - أو دعنا نقول فقط أنه على الرغم من أفضل الجهود ، لا تزال الجيروسكوبات متذبذبة قليلاً.
هناك عمل مستمر لاستخراج البيانات المتوقعة المهمة من سجل البيانات المزعجة ، من خلال عدد من الافتراضات التي قد تكون عرضة لمزيد من النقاش. تقرير عام 2009 بجرأة ادعى ذلك أصبح تأثير سحب الإطار مرئيًا بوضوح الآن في البيانات المعالجة - على الرغم من أن احتمال أن البيانات تمثل تأثيرًا فارغًا تم الإبلاغ عنه في مكان آخر بنسبة 15٪. لذلك ربما لمحت لمحة أفضل في الوقت الراهن.
بالمناسبة ، تم إطلاق مسبار الجاذبية A في عام 1976 - وفي مدار ساعتين أكد فعليًا توقع آينشتاين للانزياح الأحمر إلى 1.4 جزءًا في 10000. أو دعنا نقول فقط أنها أظهرت أن ساعة على ارتفاع 10000 كيلومتر تم العثور عليها تعمل بشكل أسرع بكثير من ساعة على الأرض.
قراءة متعمقة: تجربة مسبار الجاذبية ب باختصار.
