Válas György tudományos és mûszaki hírei
Csillagászat, ûrkutatás

Bizonyíték a fénysebesség és a gravitáció terjedési sebessége egyenlõségére

 

Az elfogadott fizikai elméletekbõl az következik, hogy a gravitációs hatás fénysebességgel terjed. A fizika ilyen alapvetõ problémájában azonban nem elégedhetünk meg az elméleti megfontolásokkal, a két sebesség azonosságát méréssel kell bizonyítanunk. A gravitációs hatás terjedési sebességét viszont átkozottul nehéz megmérni.

A probléma megoldására az elsõ lépés 1999-ben történt, amikor egy az Egyesült Államokban dolgozó orosz elméleti fizikus levezette az általános relativitáselméletbõl, hogy hogyan módosítja az elektromágneses hullámok terjedését egy mozgó test gravitációs tere. Számításait specializálta is arra az esetre, ha a Jupiter eltakar egy kvazárt. Úgy találta, hogy ebben az esetben a gravitációs hatás terjedési sebességétõl függ, hogy miként módosul a kvazár képe a mikrohullámok tartományában. Ha a gravitációs hatás végtelen gyorsan terjedne, akkor a Jupitertõl eltakart kvazár képe körré válna. Ha a gravitációs hatás terjedési sebessége véges, akkor a körbõl ellipszis lesz, amelynek a megnyúlása a terjedési sebesség nagyságától függ, tehát módot ad ennek a terjedési sebességnek a mérésére.

A vizsgálathoz azért kellett a rádióhullámok tartományát választani, mert a VLBI technika segítségével a rádiócsillagászok olyan finom felbontást és olyan nagy helymeghatározási pontosságot képesek elérni, amilyenrõl az optikai csillagászok még csak nem is álmodhatnak. A VLBI (Very Large Base Inreferometry), azaz nagyon nagy bázisú interferometria két vagy több egymástól nagyon nagy (rendszerint kontinensnyi) távolságban lévõ rádióteleszkóp együttmûködésén alapszok, de a legnagyobb ilyen rendszer egyik teleszkópja mûholdon van. Az egymással nagyon pontos órajellel összehangolt teleszkópok egyazon objektumról nyert észlelési adatait számítógép illeszti össze, ennek során meghatározható, hogy egymáshoz képest mekkora késéssel vették ugyanazt a jelet. Ezzel akkora felbontást és helymeghatározási pontosságot lehet elérni, mint egy akkora óriásteleszkóppal lehetne, amely az együttmûködõ teleszkópokat és a köztük levõ területet teljesen lefedné. A fényerõ, persze, csak akkora, mint amekkorát a tényleges teleszkópok által lefedett terület megenged, de az erõsebb rádióforrások esetén nem a fényerõ okozza a gondot, hanem az elérhetõ felbontás.

A Jupiter mintegy évtizedenként egyszer fedi el valamelyik ismert kvazárt. A számítások elvégzése utáni elsõ ilyen alkalom 2002. szeptember 8-án jött el, amikor az óriásbolygó a JO842 jelû kvazárt fedte el. A kapott kép ellipszis lett. Ennek a megnyúltságából meghatározva, a gravitációs hatás terjedési sebessége ±20% pontossággal megegyezik a fénysebességgel. A két sebesség azonosságát tehát csak közelítõ pontossággal lehetett meghatározni, de ahhoz éppen elegendõ a mérés pontossága, hogy a gravitációs hatás végtelen terjedési sebességét szinte teljes bizonyossággal kizárja.

2003. január 9.

Nature Science Update, 8 January 2003,
http://www.nature.com/nsu/030106/030106-8.html


Ezt az oldalt a legelõnyösebben kedvenc böngészõjével olvashatja.

E hír Válas György szellemi tulajdona. Magáncélra, tanulmányi és tudományos célra szabadon használható, de bárminemû (akár közvetlen, akár közvetett) anyagi haszonszerzésre irányuló felhasználása csak a jogtulajdonossal kötendõ külön szerzõdés feltételei szerint jogszerû.

 

Vissza a csillagászat, ûrkutatás híreinek tartalomjegyzékére
Vissza a hírek tartalomjegyzékére Vissza Válas György honlapjára Válas György tematikus internet-katalógusa