هناك سطر من حلقة مبكرة منتظرية الانفجار العظيمفي السلسلة ، حيث تم وصف Gravity Probe B بأنه شاهد 'لمحات' لتأثير سحب الإطار المتوقع لأينشتاين. في الواقع ، ليس من الواضح تمامًا ما إذا كانت التجربة قادرة على التمييز بشكل قاطع بين تأثير سحب الإطار من ضجيج الخلفية الناتج عن بعض الانحرافات الطفيفة للغاية في نظام الكشف الخاص بها.
سواء كان هذا يعتبر لمحة أم لا - فإن سحب الإطار (آخر تنبؤ مزعوم لم يتم اختباره للنسبية العامة) و Gravity Probe B أصبحا مرتبطين في الوعي العام. لذا ، إليك مقدمة سريعة حول ما قد لمحه مسبار Gravity B وربما لم يلمحه.
ال مسبار الجاذبية ب تم إطلاق القمر الصناعي في عام 2004 ووضع في مدار قطبي على ارتفاع 650 كيلومترًا حول الأرض مع أربعة جيروسكوبات كروية تدور داخله. اقترح التصميم التجريبي أنه في حالة عدم وجود انحناء الزمكان أو سحب الإطار ، يجب أن تدور هذه الجيروسكوبات التي تتحرك في مدار سقوط حر مع محاذاة محور دورانها بشكل ثابت مع نقطة مرجعية بعيدة (في هذه الحالة ، النجم IM Pegasi ).
لتجنب أي تداخل كهرومغناطيسي من المجال المغناطيسي للأرض ، تم وضع الجيروسكوبات داخل دورق حراري مبطن بالرصاص - تم ملء غلافه بالهيليوم السائل. أدى ذلك إلى حماية الأجهزة من التداخل المغناطيسي الخارجي وتمكين الموصلية الفائقة من البرودة داخل أجهزة الكشف المصممة لمراقبة دوران الجيروسكوبات.
كما تم استخدام الهيليوم المتسرب ببطء من القارورة كوقود دافع. لضمان بقاء الجيروسكوبات في حالة سقوط حر في حالة تعرض القمر الصناعي لأي سحب جوي - يمكن للقمر الصناعي إجراء تعديلات دقيقة على المسار ، حيث يطير بنفسه حول الجيروسكوبات لضمان عدم ملامستها أبدًا لجوانب حاوياتها.
الآن ، على الرغم من أن الجيروسكوبات كانت في حالة سقوط حر - فقد كان سقوطًا حرًا يدور حول كوكب الزمكان الملتوي. الجيروسكوب الذي يتحرك بسرعة ثابتة في مساحة فارغة إلى حد ما يكون أيضًا في حالة سقوط حر 'عديم الوزن' - ومن المتوقع أن يدور هذا الجيروسكوب إلى أجل غير مسمى حول محوره ، دون أن يتغير هذا المحور على الإطلاق. وبالمثل ، في ظل تفسير نيوتن للجاذبية - كونها قوة تعمل على مسافة بين الأجسام الضخمة - لا يوجد سبب يجعل محور الدوران للجيروسكوب في مدار السقوط الحر ينزاح أيضًا.
ولكن بالنسبة للجيروسكوب الذي يتحرك في تفسير أينشتاين للزمكان شديد الانحناء المحيط بكوكب ما ، يجب أن 'يميل' محور دورانه إلى منحدر الزمكان. لذلك ، في مدار واحد كامل للأرض ، سينتهي الأمر بمحور الدوران مشيرًا في اتجاه مختلف قليلاً عن الاتجاه الذي بدأ منه - انظر الرسوم المتحركة في نهاية هذا المقطع . هذا يسمى التأثير الجيوديسي - وأثبت Gravity Probe B بشكل فعال وجود هذا التأثير ضمن احتمال 0.5٪ فقط أن البيانات كانت تُظهر تأثيرًا فارغًا.
لكن الأرض ليست فقط جسمًا منحنيًا ضخمًا للزمكان ، بل إنها تدور أيضًا. من المفترض أن يؤدي هذا الدوران ، من الناحية النظرية ، إلى سحب الزمكان الذي تكون الأرض جزءا لا يتجزأ من داخله. إذا هذا سحب الإطار يجب أن يسحب شيئًا ما في مداره إلى الأمام في اتجاه دوران الأرض.
حيث يؤدي التأثير الجيوديسي إلى إزاحة محور الدوران للجيروسكوب الذي يدور حول القطب في اتجاه خط العرض - سحب الإطار (المعروف أيضًا باسم لينس-ثيرينج تأثير) ، يجب أن يحولها في اتجاه طولي.
النتيجة المتوقعة. إن الدوران عبر الزمكان المشوه يغير محور الدوران للجيروسكوب. ولكن ثبت أنه من الصعب اكتشاف التحول المتوقع في سحب الإطار.
وهنا لم يفلح مسبار الجاذبية B في تحقيقه تمامًا. تم العثور على التأثير الجيوديسي لتحويل محور الدوران الجيروسكوب بمقدار 6606 مللي ثانية في السنة ، بينما كان من المتوقع أن يؤدي تأثير سحب الإطار إلى إزاحته بمقدار 41 مللي ثانية في السنة. كان من الصعب تمييز هذا التأثير الأصغر كثيرًا عن ضوضاء الخلفية الناتجة عن العيوب الدقيقة الموجودة داخل الجيروسكوبات نفسها. كانت مشكلتان رئيسيتان على ما يبدو مسارًا متغيرًا متعدد الموجات ومظهرًا أكبر من المتوقع لعزم الدوران الجيروسكوبي النيوتوني - أو دعنا نقول فقط أنه على الرغم من بذل أفضل الجهود ، لا تزال الجيروسكوبات متذبذبة قليلاً.
هناك عمل مستمر لاستخراج البيانات المتوقعة ذات الأهمية من سجل البيانات الصاخبة ، من خلال عدد من الافتراضات التي قد تخضع لمزيد من النقاش. أ تقرير عام 2009 ادعى ذلك بجرأةأصبح تأثير سحب الإطار مرئيًا الآن بوضوح في البيانات المعالجة- على الرغم من الإبلاغ عن احتمال أن تمثل البيانات تأثيرًا فارغًا في مكان آخر بنسبة 15٪. لذلك ربما يكون اللمحة وصفًا أفضل في الوقت الحالي.
صدفة، مسبار الجاذبية أ تم إطلاقه في عام 1976 - وفي مدار مدته ساعتان أكد بشكل فعال تنبؤات أينشتاين بالانزياح الأحمر إلى 1.4 جزء في 10000. أو لنفترض أنها أظهرت أنه تم العثور على ساعة على ارتفاع 10000 كم أسرع بكثير من ساعة على الأرض.
قراءة متعمقة: تجربة مسبار الجاذبية B باختصار.