La sonda Gravity Probe B confirma dos predicciones de Einstein sobre el espacio-tiempo

Artículo publicado por Trent J. Perrotto el 3 de mayo de 2011 en NASA.

La misión Gravity Probe B (GP-B) de la NASA ha confirmado dos predicciones clave derivadas de la Teoría de la Relatividad General de Einstein, algo para lo que la nave fue diseñada.

El experimento, lanzado en 2004, usó cuatro giroscopios ultra-precisos para medir el teorizado efecto geodético, la curvatura del espacio y el tiempo alrededor de un cuerpo gravitatorio, y el arrastre de marcos, cuánto tira del espacio y el tiempo un objeto giratorio cuando rota.

Gravity Probe B

GP-B determinó ambos efectos con una precisión sin precedentes apuntando a una única estrella, IM Pegasi, mientras permanecía en una órbita polar alrededor de la Tierra. Si la gravedad no afectase al espacio y el tiempo, los giroscopios de GP-B apuntarían en la misma dirección para siempre mientras estuviese en órbita. Pero en la confirmación de las teorías de Einstein, los giroscopios experimentaron unos diminutos pero medibles cambios en la dirección de su giro, mientras que la gravedad de la Tierra tiraba de ellos.

Los hallazgos están on-line en la revista Physical Review Letters.

“Imagina que la Tierra estuviese inmersa en miel. Conforme rota el planeta, la miel a su alrededor giraría, y lo mismo pasa con el espacio y el tiempo”, dice Francis Everitt, investigador principal de GP-B en la Universidad de Stanford. “GP-B confirmó dos de las predicciones más profundas del universo de Einstein, que tienen implicaciones de gran alcance para toda la investigación astrofísica. De la misma forma, las décadas de innovación tecnológica tras la misión tendrán un duradero legado en la Tierra y el espacio”.

GP-B es uno de los proyectos de más larga duración de la historia de la NASA, dado que la implicación de la agencia empezó en otoño de 1963 con un patrocinio inicial para desarrollar un experimento de giroscopio para la relatividad. Posteriores décadas de desarrollo llevaron a innovadoras tecnologías para controlar las perturbaciones ambientales en la nave, tales como el arrastre aerodinámico, campos magnéticos y variaciones termales. El buscador de estrellas de la misión y los giroscopios fueron los más precisos jamás diseñados y producidos.

GP-B completó sus operaciones de recolección de datos y se puso fuera de servicio en diciembre de 2010.

“Los resultados de la misión tendrán un impacto a largo plazo sobre el trabajo de los físicos teóricos”, dice Bill Danchi, astrofísico sénior y científico del programa en las Oficinas Centrales de la NASA en Washington. “Cada futuro reto a la Teoría de la Relatividad General de Einstein tendrá que buscar medidas más precisas que las logradas en el notable trabajo de GP-B”.

Las innovaciones que ha permitido GP-B se han usado en la tecnología GPS que permite a los aviones aterrizar sin ayuda. Adicionales tecnologías de GP-B se aplicaron en la misión Explorador del Fondo Cósmico de la NASA, que determinó con precisión la radiación de fondo del universo. Tal medida es el sustento de la Teoría del Big Bang, y otorgó el Premio Nobel al físico de NASA John Mather.

La idea de satélite libre de arrastre desarrollada para GP-B hizo posibles un número de satélites de observación terrestres, incluyendo el Experimento de Recuperación Gravitatoria y Clima de la NASA y el Explorador de Campo Gravitatorio y Circulación Oceánica de estado estacionario de la Agencia Espacial Europea. Estos satélites proporcionaron las medidas más precisas de la forma de la Tierra, claves para una navegación precisa en tierra y mar, y una comprensión de la relación entre la circulación oceánica y los patrones del clima.

GP-B también empujó las fronteras del conocimiento y proporcionó un entrenamiento práctico de campo para 100 estudiantes de doctorado y 15 candidatos al grado de máster en universidades de todo Estados Unidos. También trabajaron en el proyecto más de 350 estudiantes universitarios y más de cuatro docenas de estudiantes de instituto junto a científicos e ingenieros aeroespaciales líderes en la industria y el gobierno. Una estudiante universitaria que trabajó en GP-B se convirtió en la primera mujer estadounidense en el espacio, Sally Ride. Otro fue Eric Cornell que ganó el Premio Nobel de Física en 2001.

“GP-B se añade al conocimiento base de la relatividad de formas importantes y su positivo impacto se sentirá en las carreras de los estudiantes cuya educación se verá enriquecida por el proyecto”, dice Ed Weiler, administrador asociado para la Junta de la Misión Científica de las Oficinas Centrales de la NASA.


Autor: Trent J. Perrotto
Fecha Original: 3 de mayo de 2011
Enlace Original

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Comments (12)

  1. Información Bitacoras.com…

    Valora en Bitacoras.com: Artículo publicado por Trent J. Perrotto el 3 de mayo de 2011 en NASA. La misión Gravity Probe B (GP-B) de la NASA ha confirmado dos predicciones clave derivadas de la Teoría de la Relatividad General de Einstein, algo para l…..

  2. Estos estudios de comprobaciòn de la Relatividad General del espacio tiempo de por sì tendràn un gran impacto en las futuras genenraciones de fìsicos, asì como tambien en su aplicaciòn pràctica.

  3. Helena Gómez

    No entiendo muy bien que repercursiones futuras puede tener un experimento que comprueba una teoría ya comprobada de por si. Quizá lo que si tendría futuras repercusiones sería utilizar los satélites del GPS, o el mismo Gravity Probe 8, para buscar ondas gravitatorias

    • aibanez

      El experimento comprueba y confirma la teoría de Einstein. No existen teorías Comprobadas de por sí. Quizás a nivel teórico sobre todo en lo que se llama física teórica precisamente porque es muy difícil comprobarlas de manera práctica.

      Las repercusiones de las que se habla hacen referencia a que si en un futuro se intenta refutar la teoría de relatividad, tendrá que también refutar el trabajo demostrado de la sonda GP-B.

      • Helena Gómez

        La teproa de la Relatividad está comprobada en una parte en 100.000.000 desde hace tiempo,

      • Helena Gómez

        Las teorias de la Relatividad de Albert Einstein están basadas en el Experimento de Michelson, realizado a fnales del siglo XIX, y repetido varias veces a caballo entre el XIX y el XX, y los estudios de Lorentz y similares, es por tanto una teoría científica seria basada en la experimentación y la observación.

        Las teorías científicas no aparecen porque a alguien se le ocurre que las cosas podrían cumpilr una determinada relación de causa a efecto, o una determinada formula matemática, por la cara, sino que aparecen porque para explicar un determinado experimento, o una observación se debe recurrir a un determinado modelo matemático, que explica los resultados del experimento o las observaciones realizadas. Por decirlo de alguna manera las teorías científicas ya han sido demostradas antes de ser concebidas, solamenta hace falta que alguien formule el modelo matemático “ad hoc”.

        • Es inevitable

          Al experimento que haces referencia, el que demostro que C es constante para todo observador inercial dio origen a la relatividad especial. Comprobada miles de veces.

          Pero la relatividad general es mucho más profunda, la cual sabemos que falla o acaso que me diga que un agujero negro es un punto de densidad infinita ¿es un resultado satisfactorio? Necesitamos saber en que acierta y en que falla para seguir avanzando.

    • Gerardo

      Al contrario, probar una teoria es lo mas importante en ciencia, de hecho eso es lo que se llama metodo cientifico, ya que si da positivo, la teoria queda respaldada por resultados experimentales, y si no es bueno tambien, ya que abre un nuevo camino de investigacion (en el fondo pienso que hubiera sido mejor que el resultado fuera negativo, solo para hacerlo interesante, pero mientra tanto que VIVA EINSTEIN!)

  4. [...] La sonda Gravity Probe B confirma dos predicciones de Einstein sobre el espacio-tiempo http://www.cienciakanija.com/2011/05/05/la-sonda-gravity-probe-b…  por greuze hace 4 segundos [...]

    • Helena Gómez

      Más interesante que el Probe, que algunos dicen que ha sido un fiasco, es la constatación por el CNRS de Francia de que la luz no siempre se mueve a la misma velocidad, dependiendo este hecho de la presencia de campos eléctricos o magnéticos.

      • Helena Gómez

        En realidad el blog de ciencia Francis (th)E mule science’s news, enlace a la izquerda de este mismo blog, dice que el resultado del Gravity Probe B han resultado bastante decepcionantes, pues han comprobado aspectos de la R G ya comprobados y con menos precisión que los resultados anteriores.

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