Fénysebességű gravitáció
-
TheZsenyka #1 forrás:
Index - http://index.hu/tech/tudomany/gravseb/
A gravitáció sebességét a Jupiter segítségével sikerült megmérniük amerikai kutatóknak. A rendkívüli jelentõségû kísérletben bebizonyították, hogy a tömegvonzás fénysebességgel terjed, vagyis Einstein általános relativitáselmélete újabb igazolást nyert.
A mérést Ed Fomalont, a charlottesville-i rádióteleszkópos obszervatórium munkatársa és Szergej Kopejkin, a Columbia állambeli missouri egyetem kutatója végezte el.
"Mi állapítottuk meg elsõként az egyik fizikai alapállandót, a gravitáció sebességét" - írta a két kutató a New Scientist folyóiratban megjelent beszámolójában.
Az eredmény egyik érdekes következménye, hogy megkérdõjelezi a brane-elméleteket, amelyek szerint a világegyetemnek a megszokott háromnál több térbeli dimenziója lehet.
John Baez, a kaliforniai egyetem riverside-i campusának kutatója az új eredményt azzal kommentálta, hogy "már megint Einstein nyert". Meglátása szerint minden más eredmény sokkolta volna a tudományos közösséget.
Newton úgy vélte, hogy a gravitáció hatása azonnali, Einstein azonban azt feltételezte, hogy a fény sebességével terjed, és ezt be is építette az 1915-ben kidolgozott általános relativitáselméletbe.
A fénysebességû tömegvonzás azt jelenti, hogy ha a Nap hirtelen eltûnne a Naprendszer közepén elfoglalt helyérõl, a Föld még további 8 perc 18 másodpercig a pályáján maradna. Akkor viszont hirtelen felszabadulva a gravitációs erõ alól, egyenes vonalban kilõne a világûrbe.
A fénysebességgel terjedõ gravitáció elvét a brane-elméletek kezdték ki, amelyek szerint további - rendkívül kis méretû - térdimenziók is léteznek. A gravitáció csatolásokat hozhat létre ezek között az extradimenziók között, és így látszólag a fénysebességnél gyorsabban is terjedhet - az általános relativitás egyenleteinek megsértése nélkül.
A fogós kérdés azonban az volt, hogyan lehetne megmérni a gravitáció sebességét. Az egyik lehetõség a gravitációs hullámok - gyorsuló tömegek által gerjesztett a téridõhullámok - észlelése volna. Ez azonban még senkinek sem sikerült.
Szergej Kopejkin talált egy másik utat. Átdolgozta az általános relativitáselmélet egyenleteit, hogy kifejezze egy mozgó test gravitációs erõterét a test tömegével, sebességével és a gravitáció terjedési sebességével. Ha megmérhetnénk a Jupiter nehézségi erõterét, a bolygó tömegének és sebességének ismeretében kiszámolható lenne a gravitáció sebessége.
Erre akkor nyílott lehetõség, amikor 2002 szeptemberében az óriásbolygó elhalad egy rádióhullámokat kibocsátó kvazár elõtt. Fomalont és Kopejkin a Föld számos pontján dolgozó rádióteleszkópok mérési adatait vetette egybe. Megmérték a kvazár látszólagos helyzetváltozását, ahogy a Jupiter gravitációs mezeje eltérítette a közelében elhaladó rádióhullámokat.
Ebbõl kimutatták, hogy a tömegvonzás ugyanolyan gyorsan terjed, mint a fény. Az eredmény valójában a fénysebesség 0,95-szorosának adódott, de a hibahatár viszonylag nagy, plusz-minusz 0,25 volt. Az eredményeket kedden jelentették be az amerikai csillagászati társaság seattle-i kongresszusán.
Szakértõk véleménye szerint eddig is számtalan közvetett bizonyíték mutatta, hogy a tömegvonzás a fény sebességével terjed. "Az volna igazán forradalmi felfedezés, ha a gravitáció nem fénysebességgel terjedne. Biztosak voltunk benne, hogy ez a helyzet" - jelentette ki Lawrence Krauss, a clevelandi Case Western Egyetem kutatója.