אושרה תחזית נוספת מתורת היחסות
אחת התחזיות האחרונות של תורת היחסות הכללית של איינשטיין אושרה בידי כלי מדויק, שחישב כיצד כדור הארץ הסובב סביב צירו חוצה את מארג החלל ב'קפיצת חלל'
אחת התחזיות האחרונות של תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין, שטרם הוכחה עד כה, אושרה בידי כלי מדויק למדידת היחסיות, שחישב כיצד כדור הארץ הסובב סביב צירו חוצה את מארג החלל ב-Space Warp (קפיצת חלל). הניסוי בוצע כמעט בחינם ונעשה תוך שימוש בלייזרים קרקעיים. מחקר דומה אמור להתבצע באמצעות לווין בשווי 700 מיליון דולרים, הנקרא 'גרביטי פרוב B', ששוגר באפריל כדי לבחון בדיוק את ההשפעות הללו.
מהי קפיצת חלל
'קפיצת החלל' במילון מוגדרת כהפרעה היפוטתית ברצף החלל-זמן, והיא עשויה לאפשר לנוסעים לטוס במהירות גבוהה ממהירות האור. היא תוצאה עקבית של תורת היחסות הכללית, המתארת את כוח המשיכה כעיקום בחלל שנוצר על ידי העצם שיושב בתוך הבור הכבידתי.
לפי תורת היחסות הכללית, מסה הסובבת סביב צירה תמשוך את החלל שסביבה. ההשפעה מתחילה להיות חשובה כדי להבין מקרים של תנועה מהירה, כמו למשל פולסארים מסתחררים או תנועת הגז המקיף חורים שחורים. לתופעה הזו קוראים 'frame-dragging' או אפקט 'לנס טירינג'. היא נחזתה לראשונה בידי הפיסיקאים האוסטרים יוזף לנס והאנס טירינג ב-1918, ואולם עד עה לא היו למדענים מכשירים מדויקים דיים כדי למדוד שינויים זעירים במארג היקום.
2 מטרים בכל שנה
איגנציו צ'יופוליני (Ciufolini) מאוניברסיטת לאצ'ה שבאיטליה ואריקוס פאבליס (Pavlis) מאוניברסיטת מרילנד בבלטימור ציירו את מסלוליהם של שני לווינים של נאס"א: Lageos ו- Lageos 2 במשך למעלה מ-11 שנים באמצעות לייזרים מודדי טווח בדיוק של מילימטרים ספורים. ההשפעה גרמה להוצאת הלווינים ממסלולם ב-2 מטרים בכל שנה, כך דיווחו החוקרים בגליון השבועון "נייצ'ר".
החוקרים טוענים כי התוצאה אליה הגיעו מהווה 99 אחוזים מהערך הצפוי בידי תורת היחסות, עם שולי טעות של עד 10 אחוזים. "התוצאות הללו הן המדידות המדויקות הראשוניות של ה-frame-dragging", אמר ניל אשבי, פיסיקאי מאוניברסיטת קולורדו בבולדר.
לא כולם מסכימים
בכל זאת, כמה מדענים נשארים עדיין בלתי משוכנעים מכך שהמדידות אכן מדויקות כפי שטוענים החוקרים. "אחת הבעיות הגדולות היא כיצד מפרידים את השפעת התופעה הזו מההשפעה החזקה יותר של משיכת כדור הארץ", אמר קליפורד וויל, פיסיקאי מאוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס-מיזורי, העומד בראש הוועדה המדעית המייעץ ללווין Gravity Probe B.
“אם כדור הארץ היה סימטרי באופן מושלם היה קל למדוד את ה-frame-dragging, אבל אולם כדור הארץ המחוספס יוצר שדה משיכה לא אחיד, שעשוי להסיט את הלווינים אפילו רחוק יותר מאשר frame-dragging", הוסיף וויל.
התורה על רגל אחת
תורת היחסות היא שמן של שתי תיאוריות מעמיקות בפיסיקה שהן מפעל חייו של אלברט איינשטיין. איינשטיין הציג תחילה את תורת היחסות הפרטית, ב-1905 (יש המכנים אותה "תורת היחסות המיוחדת", special theory of relativity). התיאוריה עוסקת ביחסים בין גופים נעים במהירויות קבועות ובקווים ישרים. בעקבות לייבניץ ומך, ערער איינשטיין על הנחת המוחלטוּת של הזמן והמרחב בפיסיקה, שהיתה מקובלת על ניוטון.
כל מדידה של מרחק ושל מרווח זמן תלויה בצופה. אם הוא רואה עצמו כשרוי במנוחה (ב"מערכת התמד"), התהליכים במערכת הנעה ביחס אליו נראים לו אטיים יותר, והמרחקים נראים קצרים יותר; המסה של גופים במערכת הנעה תיראה כבדה יותר. הדבר היחיד שהוא מוחלט בכל המערכות הוא מהירות האור.
התורה הכללית
ב-1915 הוסיף את תורת היחסות הכללית (general theory of relativity). שם הרחיב איינשטיין את תורת היחסות והחיל אותה גם על מערכות מואצות. עקרון היסוד הוא שכל חוקי הפיסיקה חייבים להיראות זהים בכל המערכות. איינשטיין עמד על השקילוּת שבין תופעת ההאצה לתופעת משיכת הכבידה.
עוד מימי גליליאו היה ידוע כי כל הגופים נעים בהשפעת הכבידה בתנועה זהה. לכן אין לדעת אם תנועה מואצת מסוימת נובעת ממשיכת הכבידה, או מייצגת מערכת שאינה מואצת, מנקודת ראות של מערכת מואצת. איינשטיין טען כי שקילוּת זו היא עקרונית, וכי אין שום הבדל בין השתיים. ניוטון ניסח את חוק הכבידה, אך לא סיפק לו כל הסבר.
אבי בליזובסקי הוא עורך אתר הידען
