एक कलाकार की पृथ्वी के चारों ओर मुड़ स्थान की अवधारणा। चित्र साभार: NASA बड़ा करने के लिए क्लिक करें
क्या पृथ्वी अंतरिक्ष-समय के भंवर में है?
हम जल्द ही इसका उत्तर जानेंगे: नासा / स्टैनफोर्ड भौतिकी के एक प्रयोग जिसे ग्रेविटी प्रो बी (जीपी-बी) कहा जाता है, ने हाल ही में पृथ्वी की कक्षा में विज्ञान डेटा एकत्र करने का एक वर्ष पूरा किया। परिणाम, जिसे विश्लेषण करने में एक और साल लगेगा, को पृथ्वी के चारों ओर अंतरिक्ष-समय के आकार को प्रकट करना चाहिए और, संभवतः, भंवर।
आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांतों के अनुसार समय और स्थान, एक साथ बुने जाते हैं, जो "अंतरिक्ष-समय" नामक एक चार-आयामी कपड़े बनाते हैं। पृथ्वी का जबरदस्त द्रव्यमान इस कपड़े को डिम्पल करता है, बहुत कुछ एक ट्रम्पोलिन के बीच में बैठे व्यक्ति की तरह। गुरुत्वाकर्षण, आइंस्टीन कहते हैं, बस डिंपल की वक्र रेखाओं के बाद वस्तुओं की गति है।
अगर पृथ्वी स्थिर होती, तो कहानी का अंत होता। लेकिन पृथ्वी स्थिर नहीं है। हमारे ग्रह घूमता है, और स्पिन को डिंपल को थोड़ा मोड़ना चाहिए, इसे 4-आयामी ज़ुल्फ़ में चारों ओर खींचना चाहिए। यह वही है जो जीपी-बी जाँच करने के लिए अंतरिक्ष में गया था
प्रयोग के पीछे विचार सरल है:
एक स्पिनिंग जाइरोस्कोप को पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में डालें, जिसमें स्पिन अक्ष एक निश्चित संदर्भ बिंदु के रूप में कुछ दूर के तारे की ओर इशारा करता है। बाहरी ताकतों से मुक्त, जाइरोस्कोप की धुरी को स्टार पर हमेशा के लिए इंगित करते रहना चाहिए। लेकिन अगर जगह को मोड़ दिया जाता है, तो समय के साथ जाइरोस्कोप की धुरी की दिशा में बहाव होना चाहिए। स्टार के सापेक्ष दिशा में इस बदलाव को ध्यान में रखते हुए, स्पेस-टाइम के ट्विस्ट को मापा जा सकता है।
व्यवहार में, प्रयोग काफी कठिन है।
जीपी-बी में चार गायरोस्कोप मानवों द्वारा बनाए गए सबसे सही गोले हैं। फ़्यूज़ किए गए क्वार्ट्ज और सिलिकॉन के ये पिंग पोंग-आकार की गेंदें 1.5 इंच के पार होती हैं और कभी भी एक परिपूर्ण गोले से 40 से अधिक परमाणु परतों से भिन्न नहीं होती हैं। यदि जाइरोस्कोप इतने गोलाकार नहीं होते, तो उनकी स्पिन कुल्हाड़ी सापेक्षता के प्रभाव के बिना भी लड़खड़ा जाती।
गणनाओं के अनुसार, पृथ्वी के चारों ओर मुड़ स्थान-समय को एक वर्ष में केवल 0.041 अखाड़ों के बहाव के कारण गीयर के अक्षों को बहाना चाहिए। एक आर्सेकंड एक डिग्री का 1/3600 वां है। इस कोण को यथोचित रूप से मापने के लिए, GP-B को 0.0005 आर्सेकंड की शानदार परिशुद्धता की आवश्यकता थी। यह 100 मील दूर किनारे पर रखी कागज की शीट की मोटाई को मापने जैसा है।
जीपी-बी शोधकर्ताओं ने इसे संभव बनाने के लिए पूरी नई तकनीकों का आविष्कार किया। उन्होंने एक "ड्रैग फ्री" उपग्रह विकसित किया जो पृथ्वी के वायुमंडल की बाहरी परतों के खिलाफ बिना गीयर को परेशान किए ब्रश कर सकता था। उन्हें पता चला कि अंतरिक्ष यान से पृथ्वी के मर्मज्ञ चुंबकीय क्षेत्र को कैसे रखा जाए। और उन्होंने जाइरो के स्पिन को मापने के लिए एक उपकरण को निर्धारित किया — बिना जाइरो को छुए।
प्रयोग बंद करना एक असाधारण चुनौती थी। बहुत समय और पैसा लाइन में था, लेकिन जीपी-बी के वैज्ञानिकों ने ऐसा किया है।
स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी में जीपी-बी के प्रिंसिपल इन्वेस्टिगेटर फिजिक्स प्रोफेसर फ्रांसिस एवरिट कहते हैं, "प्रयोग के प्रदर्शन में कोई बड़ा आश्चर्य नहीं था।" अब जब डेटा लेना पूरा हो गया है, तो वे कहते हैं कि जीपी-बी के वैज्ञानिकों के बीच का मूड "बहुत उत्साह है, और यह एहसास भी है कि कड़ी मेहनत का एक बहुत कुछ हमसे आगे है।"
डेटा का सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया जा रहा है। एवरिट बताते हैं कि वैज्ञानिक इसे तीन चरणों में करेंगे। सबसे पहले, वे साल भर के प्रयोग के प्रत्येक दिन के आंकड़ों को देखेंगे, अनियमितताओं की जाँच करेंगे। इसके बाद वे डेटा को लगभग महीने भर की अवधि में तोड़ देंगे, और अंत में वे पूरे वर्ष को देखेंगे। इसे इस तरह से करने से, वैज्ञानिकों को ऐसी किसी भी समस्या का पता लगाने में सक्षम होना चाहिए जो अधिक सरल विश्लेषण याद कर सकता है।
आखिरकार दुनिया भर के वैज्ञानिक डेटा की जांच करेंगे। एवरिट कहते हैं, "हम चाहते हैं कि हमारे कठोर आलोचक हम हों।"
दाव बहुत ऊंचा है। यदि वे भंवर का पता लगाते हैं, तो उम्मीद के मुताबिक, इसका सीधा सा मतलब है कि आइंस्टीन फिर से सही थे। लेकिन क्या होगा अगर वे नहीं करते हैं? आइंस्टीन के सिद्धांत में एक दोष हो सकता है, एक छोटी विसंगति जो भौतिकी में एक क्रांति लाती है।
पहले, हालांकि, विश्लेषण करने के लिए बहुत सारे डेटा हैं। बने रहें।
मूल स्रोत: NASA न्यूज़ रिलीज़
