Artikel från
4f723c90af22ea6a51466f5fe758b4de Albert Einstein. Arkivbild. Foto: AP/TT
Publicerad 31 december 2018 kl 15:01

Einsteins idé om tiden testad med satelliter

Tack vare ett fatalt misstag har forskare kunnat testa Albert Einsteins idé om att tiden rör sig långsammare nära stora objekt.

Förhoppningen var att hitta avvikelser från denna teori, något som exempelvis skulle kunna ge en alternativ förklaring till mörk materia.

Det var 2014, när två av de 26 satelliter som ingår i det europeiska navigationssystemet Galileo skulle skjutas upp, som något gick galet. I stället för att gå in i en cirkulär bana runt jorden, som tänkt, gick dessa två satelliter in i en elliptisk bana – till rymdingenjörernas stora förtret.

Galileo är EU-ländernas gemensamma satellitnavigationssystem. Systemet består i dagsläget av 26 satelliter som är placerade på en medelhöjd av 23 222 kilometer från jorden. Tanken med systemet är att göra Europa mindre sårbart, eftersom USA:s försvarsdepartement kan koppla bort gps med en knapptryckning genom att skicka ut en störningssignal. Varje satellit inom Galileo är döpt efter ett barn som vann EU-kommissionens barnteckningstävling, där en vinnare utsågs från varje land. Sverige har på så sätt namngivit den 26:e satelliten, GSAT0222, som numera går under namnet "Ellen", och som sköts upp från Franska Guyana i somras. Arkivbild. Foto: ESA/ P Carril


Men för ett tyskt och ett franskt forskarteam blev detta i stället en unik möjlighet. Ombord på dessa satelliter finns nämligen olika atomur, däribland så kallade passiva vätemasrar, som bara drar sig en sekund på 2,7 miljoner år.

Föremålet för forskarnas nyfikenhet var den allmänna relativitetsteorin som den tyske fysikern Albert Einstein presenterade för drygt hundra år sedan. För enligt denna ska tiden gå långsammare i ett gravitationsfält. Det vill säga nära en massiv kropp, som jorden, än ute i rymden.

Fakta: Ekvivalensprincipen (Faktaruta) 
– Det låter konstigt, men det är en konsekvens av den så kallade ekvivalensprincipen, säger Mikael Smedbäck, doktor i teoretisk fysik.

I århundraden hade vetenskapen brottats med att förklara gravitationen, det vill säga det fenomen som gör att saker och ting på jorden "faller neråt". Fenomenet hade ingen bra förklaring förrän Albert Einstein lanserade sin allmänna relativitetsteori 1915 och erbjöd en geometrisk lösning.

För enligt Einstein förändrar en massiv kropp, som jorden, rummets geometri. Krökningen påverkar i sin tur allt som passerar nära massan, så att detta viker av och får en förändrad bana, något som ger upphov till det vi vanligtvis kallar för gravitation.

Fakta: Krökt rumtid (Faktaruta) 
Gravitationen uppstår genom att en kropp som rör sig genom rummet alltid följer den energisnålaste vägen, det vill säga den går rakt fram. Men om rummet är krökt blir "rakt fram" i stället en krokig bana för en åskådare. Den "kraft" som tycks böja av föremålets bana är vad vi vanligtvis kallar gravitation.

En bärande tanke inom gravitationsteorin är ekvivalensprincipen, det vill säga den princip som gör att föremål av olika vikt faller med samma hastighet mot jorden. Om man bortser från luftmotståndet faller alltså en fjäder och en kanonkula lika fort.

En följd av denna princip är även att tiden går långsammare i ett gravitationsfält. Och det var detta fenomen som forskarna nu ville testa.

Det mest korrekta testet dittills hade genomförts 1976 då man sköt upp en raket, Gravity Probe A, 10 000 kilometer ut. Ombord på raketen fanns ett atomur som jämfördes med en liknande klocka på jorden. Och experimentet visade mycket riktigt att tiden går lite långsammare nära jorden, än långt ifrån.

– Poängen med att testa flera gånger är att göra det med större noggrannhet för att på så vis se om det finns avvikelser, för att ta reda på om Einsteins teori trots allt inte alltid stämmer perfekt. För det finns saker i universum, som galaxernas rörelser, som inte går att förklara givet den materia man faktiskt ser. Detta har förklarats med förekomsten av mörk materia. En annan hypotes är att det är gravitationsteorin som inte stämmer och behöver modifieras, säger Mikael Smedbäck.

Galileo är EU-ländernas gemensamma satellitnavigationssystem. Här är kontrollrummet i tyska Oberpfaffenhofen. Arkivbild. Foto: Uwe Lein/AP/TT


De båda forskarlagen utgick från satelliter som, tack vare den felaktiga uppskjutningen, stiger och faller med 8 500 kilometer i förhållande till jorden under varje varv. På så sätt kunde forskarna under tre års tid analysera hur tiden gick fortare alternativt saktade in beroende på om satelliten var på väg mot eller bort från jorden.

Forskarna, som nyligen presenterade sina resultat i Physical Review Letters, lyckades på så sätt mäta ekvivalensprincipens påverkan på tiden med en fem gånger högre noggrannhet än tidigare experiment.

– I stället för en felmarginal på 0,014 procent blev den 0,003 procent, säger Mikael Smedbäck.

Några avvikelser från Einsteins teori hittades dock aldrig.

Kommentarer

Inga har kommenterat på denna sida ännu

Skriv kommentar

unnamed 43

Sevendays presenterar: Paulina Peltomaa

Vi har en ny bloggare på Sevendays! Paulina Peltomaas blogg har ingen röd tråd så långt ögat kan nå, men det en del funderingar kring barn och föräldraskap. "Men jag tror att min blogg kan vara rolig att läsa även för såna som inte befinner sig i samma livssituation som mig. Någon svordom här och där förekommer troligtvis, ber om ursäkt för det redan nu" säger hon.

Läs hela artikeln här »
Skarmavbild 2019 02 21 kl. 08.29.42
IMG 27500
OVNING 5 B HOFTLYFT
IMG 0242 1
d604e9bc3f7731419373e4b2220b7671

Danske Bank stänger i Baltikum och Ryssland

Skandalomsusade Danske Bank meddelar att man stänger alla sina filialer i Estland, Lettland, Litauen och Ryssland.

Läs hela artikeln här »

Annons

AfterlightImage 11
wilhelmina1

Indiska influenser i radhuslägenhet

Wilhelmiina Wasberg är inte rädd att blanda material och färger precis som hon känner för. Här blir du inspirerad av en livsstil som uppmuntrar dig att bli lite mera modig, glad och äventyrlig i vardagen.

Läs hela artikeln här »
blomma respekt
ba752c98f6

Karl Lagerfeld blev 85 år gammal – här är hans liv i bilder

Lagerfeld var en av världens mest kända modeskapare, med en lång internationell karriär som inleddes 1955.

Läs hela artikeln här »
52274867 2201242273525483 2140907928515772416 n

Veckans blogg: Lugn & Rosvall

En högkänslig själv på en stor inre reda. Hon har precis börjat på ett nytt äventyr i livet och vi bloggläsare får följa med. Här får du lära känna veckans blogg lite bättre!

Läs hela artikeln här »

Senaste från Blogoteket

crop J191366Z

Modeskaparen Karl Lagerfeld är död

Modeskaparen Karl Lagerfeld, 85, är död, rapporterar franska Le Figaro. Den ikoniske designern – som hade en svensk pappa – blev känd över hela världen för sina svarta solglasögon och vita hår i hästsvans.

Läs hela artikeln här »
0ddd4b72771083d99983a0841da2318a

Ikoniske modeskaparen Karl Lagerfeld är död

Modeskaparen Karl Lagerfeld, 85, är död. Den ikoniske designern blev känd över hela världen för sina svarta solglasögon och vita hår i hästsvans. – Det är den siste av de stora modeskaparna som går ur tiden, säger Karina Ericsson Wärn, rektor för Beckmans design school.

Läs hela artikeln här »
dcbc4529c1

Fyra saker du kanske inte visste om Guide Michelin

På måndagen publicerade däcktillverkaren Michelin sin guide för de nordiska länderna. Palace i Helsingfors belönades med en Michelin-stjärna. Visste du detta om Guide Michelin?

Läs hela artikeln här »
99a5212408121928125fea09b7567f81

"Kyssande sjömannen" från ikonisk bild är död

George Mendonsa, som hela livet hävdade att han var den sjöman som fångats på bild när han kysste en sjuksköterska för att fira slutet av andra världskriget, har dött, skriver NBC News.

Läs hela artikeln här »
Skarmavbild 2019 02 19 kl. 08.50.06
e32df543a4

Menyn för Oscarsgalan 2019

Här är all mat och dryck som kommer att serveras gästerna på årets Oscarsgala!

Läs hela artikeln här »
crop 6ca619efe81d5169fbfe5585d786145c

Plastskatt kan införas i Storbritannien

Den brittiska miljöministern presenterar i dag ett förslag på hur man kan öka återvinningen av plast.

Läs hela artikeln här »
a2310f279e

London Fashion Week 2019 – Street Style

London Fashion Week 2019 – Street Style. Inspireras av videon!

Läs hela artikeln här »
cf77a0d210e1f3cc582fb29d31c6c8ae

Iransk tv censurerar kvinnlig fotbollsdomare

Fotbollsintresserade tv-tittare i Iran fick inte se den tyska Bundesligamatchen mellan Bayern München och Augsburg i fredags.

Läs hela artikeln här »
batch DSC09452
desperate 2293377 960 720
b8571c2649c08c1febbc4f6866939c38

Månen är tema när karnevalen i Venedig startar

Den årliga karnevalen i Venedig har inletts på sedvanligt sätt med en storslagen vattenparad längs kanalerna.

Läs hela artikeln här »
crop 7107dddc8c236c9350bf7cd17d392d73

Bin kan lära sig plus och minus

Det tar sju timmar att lära honungsbin att räkna, visar en ny forskningsrapport. De kan också skilja på färger.

Läs hela artikeln här »