Một nhóm quốc tế gồm NASA và các nhà nghiên cứu đại học đã tìm thấy bằng chứng trực tiếp đầu tiên Trái đất đang kéo theo không gian và thời gian xung quanh chính nó khi nó quay.
Các nhà nghiên cứu tin rằng họ đã đo được hiệu ứng, lần đầu tiên dự đoán vào năm 1918 bằng cách sử dụng lý thuyết tương đối tổng quát của Einstein, bằng cách quan sát chính xác sự dịch chuyển trên quỹ đạo của hai vệ tinh quay quanh Trái đất bằng laser. Các nhà nghiên cứu đã quan sát quỹ đạo của Vệ tinh Địa chất Laser I (LAGEOS I), tàu vũ trụ của NASA và LAGEOS II, một tàu vũ trụ chung của NASA / Cơ quan Vũ trụ Ý (ASI).
Nghiên cứu, được báo cáo trên tạp chí Nature, là phép đo chính xác đầu tiên về hiệu ứng kỳ quái dự đoán một khối quay sẽ kéo không gian xung quanh nó. Hiệu ứng Lense-Thirring còn được gọi là kéo khung.
Nhóm nghiên cứu được dẫn dắt bởi Tiến sĩ Ignazio Ciufolini thuộc Đại học Lecce, Ý và Tiến sĩ Erricos C. Pavlis thuộc Trung tâm Công nghệ Hệ thống Trái đất, hợp tác nghiên cứu giữa Trung tâm Bay không gian Goddard của NASA, Greenbelt, Md., Và Đại học Maryland County.
Thuyết tương đối rộng của Cấm dự đoán các vật thể quay khổng lồ sẽ kéo theo không gian thời gian xung quanh chúng khi chúng quay, ông Pav Pavis nói. Kéo khung hình giống như những gì xảy ra nếu một quả bóng bowling quay trong một chất lỏng dày như mật rỉ. Khi quả bóng quay, nó kéo mật rỉ xung quanh. Bất cứ điều gì bị mắc kẹt trong mật rỉ cũng sẽ di chuyển xung quanh quả bóng. Tương tự, khi Trái đất quay, nó kéo không gian trong vùng lân cận xung quanh chính nó. Điều này sẽ làm thay đổi quỹ đạo của các vệ tinh gần Trái đất. Nghiên cứu này là phần tiếp theo của công trình trước đó vào năm 1998, nơi nhóm tác giả đã báo cáo phát hiện trực tiếp đầu tiên về hiệu ứng.
Phép đo trước đó kém chính xác hơn nhiều so với công việc hiện tại, do sự không chính xác trong mô hình hấp dẫn có sẵn tại thời điểm đó. Dữ liệu từ sứ mệnh của NASA GR GRACE cho phép cải thiện rất nhiều về độ chính xác của các mô hình mới, điều này khiến kết quả mới này trở nên khả thi.
Chúng tôi đã tìm thấy mặt phẳng quỹ đạo của LAGEOS I và II đã bị dịch chuyển khoảng sáu feet (hai mét) mỗi năm theo hướng quay của Earth Earth, ném Pavlis nói. Số đo của chúng tôi đồng ý 99% với dự đoán của thuyết tương đối rộng, nằm trong phạm vi sai số cộng hoặc trừ năm phần trăm của chúng tôi. Ngay cả khi các lỗi mô hình hấp dẫn bị tắt bằng hai hoặc ba lần giá trị được trích dẫn chính thức, phép đo của chúng tôi vẫn chính xác đến 10% hoặc tốt hơn. Các phép đo trong tương lai của Gravity dò B, một tàu vũ trụ của NASA ra mắt năm 2004, sẽ giảm tỷ lệ lỗi này xuống dưới một phần trăm. Điều này hứa hẹn sẽ nói với các nhà nghiên cứu nhiều hơn về vật lý liên quan.
Nhóm Ciufolini, sử dụng các vệ tinh LAGEOS, trước đây đã quan sát thấy hiệu ứng Lense-Thirring. Gần đây, nó đã được quan sát xung quanh các thiên thể xa xôi với các trường hấp dẫn mạnh, như lỗ đen và sao neutron. Nghiên cứu mới xung quanh Trái đất là phép đo trực tiếp, chính xác đầu tiên về hiện tượng này ở mức 5 đến 10%. Nhóm nghiên cứu đã phân tích khoảng thời gian 11 năm của dữ liệu laser từ các vệ tinh LAGEOS từ năm 1993 đến 2003, bằng phương pháp do Ciufolini nghĩ ra cách đây một thập kỷ.
Các phép đo yêu cầu sử dụng một mô hình cực kỳ chính xác của trường hấp dẫn Trái đất, được gọi là EIGEN-GRACE02S, chỉ có sẵn gần đây, dựa trên phân tích dữ liệu GRACE. Mô hình được phát triển tại GeoForschungs Zentrum Potsdam, Đức, bởi một nhóm là điều tra viên chính của nhiệm vụ GRACE cùng với Trung tâm Nghiên cứu Vũ trụ của Đại học Texas ở Austin.
LAGEOS II, được phóng vào năm 1992, và tiền thân của nó, LAGEOS I, được phóng vào năm 1976, là các vệ tinh thụ động dành riêng cho các loại laser. Quá trình này đòi hỏi phải gửi các xung laser đến vệ tinh từ các trạm khác nhau trên Trái đất và sau đó ghi lại thời gian di chuyển khứ hồi. Với giá trị đã biết về tốc độ ánh sáng, phép đo này cho phép các nhà khoa học xác định chính xác khoảng cách giữa các trạm laser trên Trái đất và vệ tinh.
NASA và Đại học Stanford, Palo Alto, Calif. Phát triển Gravity Probe B. Nó sẽ kiểm tra một cách chính xác những thay đổi nhỏ theo hướng quay bốn con quay hồi chuyển chứa trong một vệ tinh quay quanh Trái đất 400 dặm trực tiếp trên các cực. Thí nghiệm sẽ kiểm tra hai lý thuyết liên quan đến Thuyết Einstein Thuyết tương đối rộng, bao gồm Hiệu ứng Lense-Thirring. Những hiệu ứng này, mặc dù nhỏ đối với Trái đất, có ý nghĩa sâu rộng đối với bản chất của vật chất và cấu trúc của vũ trụ.
Nguồn gốc: NASA News Release
