Az ördög a részletekben lakik
(Rovat: Szárnyaló képzelet - 2005.08.07 12:00.)

Másfél éve indult az einsteini relativitáselmélet megerősítésére a több mint 40 éve tervezett Gravity Probe B, amelynek programja mostanra lefutott, már csak az eredményeket kell kivárni.

A Gravity Probe B szonda tudományos programja ugyan 2006 közepéig tart, ám a repülés érdemi része lezáródott a működéshez szükséges cseppfolyós hélium hűtőközeg – terv szerinti – elfogyása miatt. A 2004 áprilisában felbocsátott szonda Einstein relativitáselméletének gravitációt érintő, kísérletileg még nem bizonyított téziseit hivatott igazolni. Az űreszköz tervei 1959-be – több mint 40 évre - nyúlnak vissza, és ironikus módon mire a szonda eredményei megjelennek, az általa bizonyítani kívánt téziseket mások már igazolták és csak annak drukkolhatunk, hogy a Gravity Probe B elég érzékeny volt ahhoz, hogy mégis találjon apró hibákat a fizika alapvető elméletén.

A „jó öreg” egykori szabadalmi hivatalnok, akinek neve egybeforrt a zsenialitás fogalmával, a század elején hatalmas forradalmat robbantott ki a világegyetem működéstanát illetően. Pedig mindössze egy kis fogaskerék rakoncátlankodott csak: a Merkúr napközelpontja vándorolt a kepleri-newtoni elvek által meghatározhatatlanul. Newton világegyetemében a végtelen űr három dimenzióját a gravitáció uralta korlátlan úrként és ezt 250 évig nem vitatta senki. Einstein azonban azt állította, hogy nagynevű elődje tévedett, a világegyetem nem háromdimenziós, hanem négy – a tér irányai közé fonódik az idő fonala is és az így keletkező „kelme” adja a világegyetem kereteit. Newton almája ebben a rendszerben nem lehullt a tudós fejére, hanem a téridő szövetén legördült, mivel a gravitáció – a Föld tömegének megfelelően – gödröt görbített számára.

Napjaink fizikusai azonban inkább annak drukkolnak, hogy mikor sikerül már végre lyukat ütni a zseniális elméleten. A mozgatórugó nem az irigység, hanem az a tény, hogy Einstein elmélete nem működnek atomi szinten, a kvantummechanika mintha tudomást sem akarna venni arról, hogy „minden relatív”. A világegyetemben azonban nem működhet kétféleképpen a fizika. A mostani idők új magyarázatának, a két egyelőre összeegyeztethetetlen fizikai terület szintézisének a húrelmélet tűnik, amely Eisnteinhez hasonlóan még újabb dimenziók bevezetésével egyesíti a relativitás és a kvantumfizika elméleteit. Ám míg a három dimenziót is csak apró anomáliák különböztették meg a négytől, úgy várhatóan az újabb dimenziók – a világegyetem valódi működési modelljének kulcsai – még finomabb eltérésekből lesznek kimutathatók.

Einsteinnek azonban olyan jóslatai is voltak, melyeket esély sem volt a maga korában kísérletileg bizonyítani, nemhogy a mérési pontosságot finomítani. Például a gravitációs lencsék csak a közelmúlt felfedezései. De míg a gravitációs lencséket ma már „gyerekjáték” megfigyelni (a közelmúltban David Levy, amerikai amatőrcsillagász számolt be pozitív megfigyelésről a maga 40 cm-es távcsövével), addig néhány további feltételezéshez extra körülmények kellenek. Ehhez alkalmazkodott a Gravity Probe B, melyre a világon valaha gyártott legpontosabb giroszkópokat szerelték, kiegészítve a hihetetlen –271,2 °C hőmérséklettel, ami a méréshez szükséges szupravezetéshez szükséges. Mindezt azért, hogy megmérje, mennyire görbíti meg a tér szövetét a Föld, valamint hogy forgása során mennyire „csavarja fel”. A mérőeszközökhöz a világon valaha készült legtökéletesebb gömbfelületeket alkalmazták, melyek fél ezredívmásodperces pontossággal mérik a szonda elmozdulását egy referenciacsillag által kijelölt egyeneshez képest (ez a pontosság egy emberi hajszál vastagságának felel meg, 30 kilométer távolságból nézve).

Csakhogy a közelmúltban mindkét einsteini jóslatot sikerült kísérletileg igazolni más tudóscsoportoknak. A téridő felcsavarodását tíz évi mérőmunkával két műhold szisztematikus pályaelemzésével, míg ugyanezt az effektust és még több másikat – köztük a szintén agyonkutatott gravitációs hullámok létéről szólót – egy közelmúltban felfedezett új csillagrendszer segítségével, amelyben két neutroncsillag alkot nagyon szoros kettős rendszert – igazolták egymástól és a Gravity Probe B-től független tudóscsoportok.

Mindkét módszer cáfolhatatlanul bizonyítja – amit a Gravity Probe B is valószínűleg képes lesz – az einsteini elméletek egzotikus jelenségeinek meglétét. Azonban a szonda mérési pontossága tízszerese az előbb említett módszerekéinek. Mire a jövő év közepén nyilvánosságra kerülnek a 700 millió dolláros űreszköz eredményei, mindenki azért fog szorítani, hogy találjanak a mérések valami apró nüanszot, egy jelentéktelen kis hibát. A világegyetem működésének igazi titkai ugyanis a csillagászat és űrkutatás forradalmának iránymutatása szerint úgy tűnik, hogy az egyre finomabb részletekben rejtőznek. (Képek: www.gravityprobeb.com)