La sonda Gravity Probe B confirma dos predicciones de la Relatividad General de Einstein

Investigadores de la NASA y de Stanford han confirmado dos importantes predicciones de la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein.

El experimento, denominado Gravity Probe B, usa cuatro giróscopos ultra precisos para medir dos aspectos de la teoría de la gravitación de Einstein.  El primero es el efecto geodésico, es decir, la curvatura del espacio entorno a un cuerpo masivo.  El segundo es el fenómeno de arrastre, o efecto Lense-Thirring (que toma su nombre del matemático Joseph Lense y del físico Hans Thirring que en 1918 teorizaron sobre su existencia), que es la tracción que un objeto rotante efectúa sobre el espacio-tiempo que lo circunda.

Para medir la magnitud de estos efectos, el satélite científico permaneció apuntando a una única estrella, IM Pegasi, mientras circundaba a la Tierra en una órbita polar.  Si la gravedad no afectase al continuo espacio-tempo, los giróscopos del Gravity Probe B permanecerían apuntando en la misma dirección para siempre mientras estuvieran en órbita.  Pero, de acuerdo con las predicciónes de la Teoría General de la Relatividad de Einstein, los giróscopos experimentaron cambios medible en sus direcciones por efecto de la gravedad de la Tierra.

Ilustración de los efectos geodésico y de arrastre predichos por la Relatividad General, y la ecuación de Schiff con la que se calculan

 

 

Con esto concluye uno de los proyectos de más largo recorrido de la NASA.  El Gravity Probe B ha sido concebido, diseñado, construído, probado y finalmente utilizado a lo largo de 52 años.  Propuesto en 1959 por el director del departamento de física de Stanford, Leonard Schiff, y financiado a partir de 1963 por la NASA, no sería lanzado y puesto en órbita hasta cuarenta y un años después, a cerca de 400 millas de la superficie terrestre.  Stanford ha sido el contratista principal de la NASA, y responsable del diseño e integración del instrumental científico, así como de las operaciones de misión y el análisis de los datos.

El proyecto, además, contó con su propia batería de problemas y disgustos, sobre todo cuando de manera accidental los giróscopos cambiaron su orientación de manera que interferían con los datos.  Sin embargo, la cantidad de tecnología desarrollada para Gravity Probe B ha sido enorme, y mucha de esta tecnología ha sido posteriormente aplicada en otros proyectos y misiones, como en el Global Positioning System (GPS, donde se aplica el posicionamiento diferencial fase-portadora – carrier-phase), o la misión COBE de la NASA (Cosmic Background Explorer), que midió la radiación de fondo de microondas del Universo.  Además, durante el transcurso de la misión, más de 350 estudiantes, 100 estudiantes de doctorado, y 15 estudiantes de máster, aprovecharon los conocimientos adquiridos, y trabajaron codo con codo con científicos e ingenieros de la industria y la administración.

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