Tetszett a cikk?

Igaza volt-e a közelmúltban többek által is cáfolni kívánt Albert Einsteinnek - ez derülhet ki, ha sikerrel jár a NASA a napokban űrnek indítandó szondája. Ha bejönnek ugyanis a számítások, újabb megerősítést kaphat a Nobel-díjas zseni kilencven éve született tér-idő elmélete.

"Ptolemaiosz kitalált egy világegyetemet, ami kétezer évig tartott. Newton is kitalált egy világegyetemet, ami kétszáz évig bírta. Nemrégiben dr. Einstein kitalált egy teljesen új univerzumot, amiről senki sem tudja, meddig fog tartani" - fejezte ki csodálatát a nagy gondolkodók előtt George Bernard Shaw ír drámaíró 1930-ban, egyszersmind némi kritikával is illetve a modern tudományos elméletek időtállóságát. Nos, lehet, hogy Einsteinnek a múlt század elején született elmélete - ha a lapzártánk után Dél-Kaliforniából fellőni tervezett NASA-műhold mérései őt igazolják - cáfolatlanul érheti meg a századik születésnapot. Az ezzel kapcsolatos felfokozott várakozás magyarázata, hogy bár Einsteinnek a fizika akkori rendszerét teljesen átíró általános relativitáselmélete mára megkerülhetetlen tudományos igazodási ponttá lett, s bár papíron minden stimmel, számos részletét kísérleti úton még nem tudták bizonyítani. Egyebek mellett olyan prózai okokból, hogy nem álltak rendelkezésre az ehhez szükséges precíz műszerek, felszerelések.

Hraskó Péter professzor, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen relativitáselméletet tanító fizikus a HVG kérdésére úgy fogalmazta meg az einsteini gondolatok újszerűségét s indokolta a most tervezett mérések szükségességét, hogy "Einstein nagy újítása az volt, hogy feltételezése szerint a gravitáció nem erő, hanem egyenes vonalú egyenletes - és erőmentes - mozgás". A Nap eszerint csak látszólag vonzza és keringteti maga körül a bolygókat, valójában begörbíti a teret - a görbítés mértékét a Föld tömege is, forgása is külön-külön befolyásolja. A bolygók igazából egyenesen haladnak - legfeljebb a görbült tér-idő háló miatt lesz ellipszis alakú a pályájuk.

Az ebből következő anomáliákra - mondják a fizikusok - már korábban is rá lehetett volna jönni, ha jobb műszerek léteztek volna. Az ötszáz éve élt lengyel csillagász, Kopernikusz óta tudható, nem az égbolt csillagai tesznek meg egy teljes kört a fejünk felett, hanem a Föld forog a saját tengelye körül. Ezt igazolta 350 évvel később Jean Bernard Foucault kísérlete is a párizsi Panthéonban felállított óriási lengőingával. A mechanika már akkor is ismert törvényszerűségei miatt Foucault tudta, az inga megtartja lengési síkját, így abból, hogy az alá terített homokban egyre inkább elfordult az ingára erősített tű által rajzolt egyenes, mindenki előtt világossá vált: mintegy a Föld forgott ki az inga alól.

Itt azonban megállt a tudomány: a tudósok sokáig úgy vélték, hogy a kopernikuszi elmélet és a foucault-i mérés eredményei azonosak, vagyis a látás útján érzékelt "csillagmozgás" és a Földön észlelhető forgás egy és ugyanaz. Csakhogy két osztrák tudós, Josef Lense és Hans Thirring már több mint nyolcvan évvel ezelőtt (éppen Einstein nyomán) kimutatta, a kétféle forgás nem azonos, s ha csak hajszálnyival is, de eltérnek egymástól. Ez annyit jelent, ha egy tárgy - mondjuk műhold - 650 kilométeres magasságban egy évig egyenletes sebességgel kering a forgásával a teret Einstein szerint maga körül meggörbítő Föld körül, egy esztendő letelte után máshol találja a 12 hónappal korábban figyelni kezdett állócsillagot, mint ahol a foucault-i és a kopernikuszi felfogás azonossága alapján keresnék: pontosan 42 szögezredmásodperccel arrébb. Bár ez a különbség mindössze az emberi hajszál vastagságának a töredéke, a precíz tudósok szemében azonban ez is magyarázandó - ami Einstein elméletével menne is. De mi van, ha a tudósnak mégsem volt igaza? És persze fordítva: ha igaza volt, akkor íme itt egy újabb, kézzelfogható, műszerrel kimutatható bizonyíték. Ezért indította el a NASA már több mint négy évtizede a kutatásokat, amelyek talán mostanra hozzák meg gyümölcsüket.

Mert jóllehet az amerikai Leonard Schiff már közel fél évszázada pontosan kiszámolta, hogy egy jól felszerelt űrszonda milyen értéket mérne, egészen a közelmúltig nem sikerült legyártani az eltérést regisztrálni képes készüléket. Az ugyanis egyértelmű volt, hogy az űrben, a súlytalanság állapotában aligha működne a Foucault-féle inga. Adott lett volna a Johann Bohnenberger német geodéta-fizikus által 1765-ben feltalált giroszkóp, amelyben egy "lendkerék" forog két egymásra merőleges tengely körül. Ez a szerkezet képes függetleníteni magát - miként a Foucault-inga - a környezet esetleges elfordulásától, elmozdulásától. A vízi és a légi navigációban a helyzetmeghatározáshoz ma már általánosan használt berendezés adott esetben a súlytalanság állapotában is kiválóan működik.

Csakhogy az eddigi, mechanikus elven működő giroszkópok nem képesek az említett aprócska eltérést regisztrálni, és ezért alkalmatlanok az einsteini tétel igazolására. Az ehhez szükséges pontos műszer elkészítéséhez nagy áttörést jelentett, hogy néhány éve sikerült megalkotni azokat a leginkább pingponglabdára hajazó, kvarcból készült giroszkópokat, amelyek - a NASA szerint - "a Naprendszerünkben található legtökéletesebb geometriai alakzatok", és akár egymilliószor pontosabbak a hagyományos giroszkópnál. A régimódi technológiáról persze itt már szó sincs: a percenként tízezres fordulatszámon pörgő gömböket a rendkívül ritka fémbe, a jó vezetőanyagnak mondott niobiumba foglalták, hogy a felületen szupravezetés jöhessen létre. Ez - mondják a NASA tudósai - elengedhetetlen a mérések kvantummechanikán alapuló, pontos elvégzéséhez. De a szupravezetéshez az a másfél ezer liter folyékony hélium is kell, amiben a giroszkópok - közel az abszolút nulla fokhoz - hűsölnek. Maga a tervezett kísérlet a már említett ominózus egy esztendeig tart majd, ennek végén kellene tapasztalni az említett 42 szögezredmásodpercnyi eltérést. A kísérletre fordított vagyon felett sopánkodókat azzal vigasztalják, hogy a különleges műszer tervezése és gyártása során a kutatók máris tucatnyi más, az iparban akár hamarosan hasznosítható felfedezést tettek.

IZSÁK NORBERT

Jól jött az embereknek az ingyenes parkolás, de nem azért, amiért meghirdették

Jól jött az embereknek az ingyenes parkolás, de nem azért, amiért meghirdették

2,6 milliárdért épít irodát Pakson Paár Attila cége

2,6 milliárdért épít irodát Pakson Paár Attila cége

200 lóerős motort kapott a megújult Toyota Hilux

200 lóerős motort kapott a megújult Toyota Hilux