Was ist Gravitomagnetism?

Gravitomagnetism, eine theoretische Idee herum seit 1918, ist eine vorausgesagte Konsequenz der allgemeinen Relativität, von der es abgeleitet. Sein Bestehen nachgewiesen worden experimentell, aber angeblich nur einmal mal, und es gibt bestimmte Varianten des Effektes, die durch den Beweis zu grösserem gestützt oder weniger Grad. Eine internationale Mannschaft behauptete, den Effekt im mid-90s zu entdecken, basiert auf Daten vom LAGEOS I und LAGEOS II Raumfahrzeug. Der gemessene Effekt innerhalb 10% von dem vorausgesagt durch allgemeine Relativität meine, obgleich einige Wissenschaftler noch die Gültigkeit dieser Resultate bezweifeln. 2004 starteten Stanford-Physiker Schwerkraft-Prüfspitze B, ein extrem empfindliches Gyroskoppaket, um gravitomagnetism im Weltraum mit viel grösserer Präzision zu messen. Seine Daten z.Z. analysiert.

Nachdem Einstein seine Theorie der allgemeinen Relativität darstellte, dauerte es Dekaden, um alle seine vorausgesagten Konsequenzen auszuarbeiten. Das berühmteste ist die grundlegende Gleichwertigkeit zwischen der Angelegenheit und Energie, klar gezeigt durch die Atombombe. Lorentz Kontraktion, die Zunahme der Masse und die Abnahme an der Länge, die von einem externen Beobachter betrachtet einen Gegenstand bewegt mit relativistischen gesehen (Nahlicht) Geschwindigkeiten, ist andere und überprüft worden experimentell. Zeit bekannt, für die Gegenstände langsam zu vergehen erheblich, die weniger mit Geschwindigkeiten nah an dem des Lichtes oder sogar bewegen - der Effekt beobachtet worden in den Atomuhren, welche die Masse in Umlauf bringen.

Dieses schlecht herausstellte ellte und prüfte Konsequenz, gravitomagnetism, bezieht das auf Feld, das angenommen verursacht, wenn ein massiver Körper schnell dreht. Gravitomagnetism genannt irreführend - es ist nicht magnetisch - die verursachte Kraft auftaucht von der Schwerkraft, nicht Elektromagnetismus. Aber es genannt gravitomagnetism wegen der mathematischen Ähnlichkeit zwischen den Gleichungen, die diesen Effekt und die Kreation eines Magnetfelds beschreiben. Ebenso, dass ein Magnetfeld verursacht, wenn ein belasteter Gegenstand dreht, verursacht ein gravitomagnetic Feld, wenn ein massiver Körper dreht. Mathe, das verwendet, um die zwei zu beschreiben, ist der Effekt könnte als leicht gerade benannt werden ein gravitorotational Feld, einen Ausdruck funktionell ähnlich, der weniger irreführend sein konnte.

Ein sehr leistungsfähiges gravitomagnetic Feld erwartet, um die supermassive schwarzen Löcher beobachtet zu werden sehr, die schnell drehen. Diese schwarzen Löcher können Massenmillionen Zeiten haben, die und grösser als die Sonne sind, mit einer wütenden Rate drehen. Hier im Sonnensystem, obwohl, der Effekt vorausgesagt, um auf dem Auftrag einiger Teile pro Trillion im Gesamtentwurf von Gravitationsinteraktionen sehr Klein zu sein - ihn schwierig bildend, ohne empfindliche Sensoren oder Nähe zu den massiven Planeten oder zur Sonne zu beobachten.

Stanfords Schwerkraft-Prüfspitze B war extrem empfindlich. Sie enthielt ein Gyroskop mit einem Gegenstand, der zu 40 Atomdurchmessern kugelförmig war und besaß eine nah-homogene Dichteverteilung. Entwarf, gravitomagnetism zu ermitteln, das Gyroskop bedeutet „Rahmen-zu schleppen“ zu messen - die Quelle des vorausgesagten Effektes ist eine kleine Torsion im Zeit-raum, der durch das drehende Mass. verursacht. Ein spinnendes Gyroskop in einem Vakuum sollte mit fast vollkommener Gleichförmigkeit drehen, aber es vorausgesagt, dass gravitomagnetism dieses etwas stört. Die einfache Weise, das Rahmen-Schleppen sichtbar zu machen ist, eine Kugel vorzustellen, auf ein ausgedehntes Blatt, das zu drehen verursacht eine geringfügige Torsion im Blatt zur selben Zeit wie die Schaffung eines Haupttiefstands.

Ein anderer vorausgesagter Effekt ist, dass, wenn ein Satelitte die Masse in Umlauf bringt in, was ein vollkommener Kreis sein sollte, er wirklich oben in einem etwas anderen Platz beendet, wegen der geringfügigen Turbulenz, die durch die spinnende Masse verursacht. Eine Schwierigkeit in messendem gravitomagnetism ist, dass die äquatoriale Ausbuchtung der Masse Diskrepanzen im Satelitte-/Gyroskopverhalten verursacht, das von anderen Daten richtig subtrahiert werden muss, um die Größe des echten Rahmen-Schleppens zu messen.

Obgleich eine große Menge Daten von der Schwerkraft-Prüfspitze B zurückgebracht worden, läuft die Analyse. Gravitomagnetism ist ziemlich geheimnisvoll, und z.Z. kaum erforscht. Ob der Effekt praktische Anwendungen oder nicht hat, etwas ist, das wir vermutlich nicht für mindestens einige Dekaden wissen.