|
Επιστήμονες έχουν προσπαθήσει να ανασκευάσουν τη θεωρία της
γενικής σχετικότητας του Αλβέρτου Αϊνστάιν στο μεγαλύτερο μέρος του
περασμένου αιώνα. Μετά από την πειραματική επιβεβαίωση της πρόβλεψης του
Αϊνστάιν το 2002 πως η βαρύτητα κινείται με την ταχύτητα του φωτός, ένας
καθηγητής στο Μισούρι πέρασε τα προηγούμενα πέντε χρόνια υπερασπιζόμενος
αυτό το αποτέλεσμα, καθώς επίσης και τις καινοτόμες πειραματικές τεχνικές του
για τη μέτρηση της ταχύτητας διάδοσης των μικροσκοπικών κυματισμών του
χωροχρόνου ή όπως αλλιώς είναι γνωστά: κύματα της βαρύτητας.
Ο Sergei Kopeikin, καθηγητής της φυσικής και της
αστρονομίας στο Κολέγιο της Επιστήμης, θεωρεί ότι το πιο
πρόσφατο άρθρο του, "Βαρυτομαγνητισμός, αιτιότητα, και παρέκκλιση της
βαρύτητας στα πειράματα εκτροπής των ακτίνων φωτός", που
δημοσίευσε μαζί με τον Edward Fomalont από το Εθνικό Ραδιο Αστρονομικό
Παρατηρητήριο, φθάνει σε μια συναίνεση στη συνεχιζόμενη συζήτηση που έχει
διαιρέσει την επιστημονική κοινότητα.
Ένα πείραμα που πραγματοποιήθηκε από τους Fomalont και Kopeikin πριν πέντε
χρόνια βρήκε ότι η δύναμη της βαρύτητας του Δία και το φως ταξιδεύουν με
την ίδια ταχύτητα, κάτι που επικυρώνει την πρόταση του Αϊνστάιν ότι οι
ιδιότητες της βαρύτητας και των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων, κυβερνώνται από την ίδια
αρχή της ειδικής σχετικότητας με μια ενιαία θεμελιώδη ταχύτητα.
Παρατηρώντας τη βαρυτική εκτροπή του φωτός που προκλήθηκε από την κίνηση
του Δία στο διάστημα, ο Kopeikin κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ρεύματα μάζας
προκαλούν το σχηματισμό μη στατικών βαρυτομαγνητικών πεδίων
σύμφωνα με την άποψη του Αϊνστάιν. Η ερευνητική εργασία που συζητά το
βαρυτομαγνητικό πεδίο εμφανίζεται στο Περιοδικό της
Γενικής Σχετικότητας και της Βαρύτητας.
Ο Αϊνστάιν πίστευε ότι προκειμένου να μετρηθεί οποιαδήποτε ιδιότητα
της βαρύτητας, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε δοκιμαστικά σωματίδια. "Με την
παρατήρηση της κίνησης των σωματιδίων κάτω από την επίδραση της δύναμης
της βαρύτητας, μπορούμε έπειτα να εξαγάγουμε τις ιδιότητες του βαρυτικού
πεδίου", λέει ο Kopeikin. "Τα σωματίδια χωρίς μάζα - όπως είναι τα φωτόνια - είναι
ιδιαίτερα χρήσιμα επειδή διαδίδονται πάντα με τη σταθερή ταχύτητα του
φωτός ανεξάρτητα από το πλαίσιο αναφοράς που χρησιμοποιείται για τις
παρατηρήσεις."
Η ιδιότητα της βαρύτητας που εξετάστηκε στο πείραμα με τον Δία
ονομάζεται αιτιότητα. Η αιτιότητα δείχνει τη σχέση μεταξύ ενός γεγονότος
(η αιτία) και ενός άλλου γεγονότος (επίδραση), το οποίο είναι η συνέπεια
(αποτέλεσμα) του πρώτου. Στην περίπτωση του πειράματος της ταχύτητας
διάδοσης της βαρύτητας, η αιτία είναι το γεγονός της βαρυτικής διαταραχής του φωτονίου
από το Δία, και η επίδραση είναι το γεγονός της ανίχνευσης αυτής της
βαρυτικής διαταραχής από έναν παρατηρητή. Τα δύο γεγονότα χωρίζονται από
ένα ορισμένο χρονικό διάστημα που μπορεί να μετρηθεί καθώς κινείται ο Δίας,
και να συγκριθεί με ένα ανεξάρτητα μετρούμενο διάστημα του χρόνου, που
λαμβάνεται από το φωτόνιο που διαδίδεται από τον Δία στον παρατηρητή. Το
πείραμα διαπίστωσε ότι δύο διαστήματα του χρόνου για τη βαρύτητα και το
φως συμπίπτουν μέχρι 20%. Επομένως, το πεδίο βαρύτητας δεν
μπορεί να δράσει γρηγορότερα από όσο διαδίδεται το φως."
Άλλοι φυσικοί υποστηρίζουν ότι το πείραμα Fomalont-Kopeikin δε μέτρησε
τίποτα άλλο παρά την ταχύτητα του φωτός. "Αυτή η άποψη προέρχεται από την πεποίθηση
ότι η χρονικά εξαρτημένη διαταραχή του πεδίου βαρύτητας ενός ομοιόμορφα
κινούμενου Δία είναι πάρα πολύ μικρή για να ανιχνευθεί", υποστηρίζει ο Kopeikin.
"Εντούτοις, το ερευνητικό άρθρο μας σαφώς καταδεικνύει ότι αυτή η
πεποίθηση είναι βασισμένη στην ανεπαρκή μαθηματική εξερεύνηση της πλούσιας
φύσης των εξισώσεων πεδίου του Αϊνστάιν και μιας παρανόησης των φυσικών νόμων
της αλληλεπίδρασης του φωτός και της βαρύτητας στον κυρτό χωρόχρονο.
|
