Ya conocemos la respuesta: un experimento de física de la NASA / Stanford llamado Gravity Probe B (GP-B) terminó en el 2005 un año de recopilación de datos científicos en la órbita terrestre. Los resultados, luego fueron analizados revelando la forma del espacio-tiempo alrededor de la Tierra y, su vórtice.
El tiempo y el espacio, según las teorías de la relatividad de Einstein, están entretejidos, formando un tejido de cuatro dimensiones llamado "espacio-tiempo" conocido como Efecto Geodésico. La tremenda masa de la Tierra forma hoyuelos en esta tela, como una persona pesada sentada en medio de un trampolín. La gravedad, dice Einstein, es simplemente el movimiento de los objetos que siguen las líneas curvas del hoyuelo.
Si la Tierra estuviera estacionaria como creía Isaac Newton, ese sería el final de la historia. Pero la Tierra no está estacionaria. Nuestro planeta gira, y el giro debería torcer el hoyuelo, ligeramente, haciéndolo girar en un remolino de 4 dimensiones. Esto es lo que GP-B fue al espacio para verificar
La idea detrás del experimento es simple:
Ponga un giroscopio giratorio en órbita alrededor de la Tierra, con el eje de giro apuntando hacia una estrella distante IM Pegasi como punto de referencia fijo. Libre de fuerzas externas, el eje del giroscopio debería seguir apuntando a la estrella, para siempre. Pero si el espacio está torcido, la dirección del eje del giroscopio debería variar con el tiempo. Al observar este cambio de dirección en relación con la estrella, se podrían medir los giros del espacio-tiempo. En la práctica, el experimento es tremendamente difícil.
Los cuatro giroscopios en GP-B son las esferas más perfectas jamás hechas por humanos. Estas bolas del tamaño de una mesa de ping pong de cuarzo y silicio fundidos tienen 3 cm. de ancho y nunca varían de una esfera perfecta en más de 40 capas atómicas. Si los giroscopios no fueran tan esféricos, sus ejes de giro se tambalearían incluso sin los efectos de la relatividad.
Según los cálculos, el espacio-tiempo retorcido alrededor de la Tierra debería hacer que los ejes de los giroscopios se desvíen solo 0,041 segundos de arco durante un año. Un segundo de arco es 1/3600 de grado. Para medir este ángulo razonablemente bien, GP-B necesitaba una precisión fantástica de 0,0005 segundos de arco. Es como medir el grosor de una hoja de papel sostenida de borde a 161 km. de distancia.
Los investigadores de GP-B inventaron tecnologías completamente nuevas para hacer esto posible. Desarrollaron un satélite "sin arrastre" que podría rozar las capas exteriores de la atmósfera terrestre sin perturbar los giroscopios. Descubrieron cómo mantener el campo magnético penetrante de la Tierra fuera de la nave espacial. Y inventaron un dispositivo para medir el giro de un giroscopio, sin tocarlo.
Realizar el experimento fue un desafío excepcional. Había mucho tiempo y dinero en juego, pero los científicos de GP-B parecen haberlo hecho.
Resultados del experimento
Al analizar los datos, el equipo encontró evidencia de un cambio en la orientación de los giroscopios de aproximadamente 6.600 miliar segundos en un año.
Un millar segundo, según la explicación de Everitt, “es el grosor de un cabello humano visto desde una distancia de 16 km. Esta es la precisión que tenía que lograr la sonda Gravity Probe B. "
La variación es tan pequeña que Einstein no pensó que pudiera medirse.
En su libro "El significado de la relatividad" (1953), Einstein escribió que los efectos de arrastre del marco "existen según nuestra teoría, aunque su magnitud es tan pequeña que sería impensable confirmarlos en el laboratorio".
Sin embargo, "gracias a la NASA", dice Everitt, "hicimos más que pensar en ellos, los medimos".
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