SpaceX lansirao atomske časovnike s laserima koji će predefinisati način mjerenja vremena
Dva najsavremenija atomska časovnika, najpreciznija ikada stvorena, lansirana su raketom kompanije SpaceX i trenutno su na putu ka Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS – International Space Station). U narednim mjesecima koristiće lasere za sinhronizaciju globalnih časovnika putem mreža satelita za globalnu navigaciju.
Ansambl atomskih časovnika u svemiru (ACES – Atomic Clock Ensemble in Space) će „predefinisati način na koji mjerimo vrijeme“, prema navodima Evropske svemirske agencije (ESA – European Space Agency), koja je razvila projekat. Slanjem najpreciznijeg vremenskog signala ikada iz svemira, stvoriće „internet časovnika“, upoređujući ih kako bi se mjerilo proticanje vremena. To će pomoći naučnicima da proučavaju gravitaciju Zemlje.
Prema ESA, atomski časovnik mjeri vrijeme posmatrajući prelazak atoma iz pobuđenog u osnovno stanje, pri konstantnoj frekvenciji. ACES časovnici — FARAO (PHARAO) i SHM — koristiće se za testiranje fundamentalne fizike iz orbite, uključujući Ajnštajnovu opštu teoriju relativnosti i potragu za tamnom materijom, navodi ESA. To će se ostvariti definisanjem odnosa između vremena i prostora.
Časovnike je izgradio Francuski svemirski centar (CNES – Centre National d’Études Spatiales) i švajcarska kompanija Safran Timing Technologies. Toliko su precizni da bi izgubili samo jednu sekundu za 300 miliona godina. Ipak, neće dugo ostati u orbiti, s obzirom na planirano deorbitiranje ISS-a krajem 2020-ih, njihova sudbina je da sagore u Zemljinoj atmosferi zajedno s ostatkom stanice.
ACES ima sistem za prenos vremena koji je razvila njemačka firma TajmTek (TimeTech), koji koristi mikrotalasne i laserske veze za sinhronizaciju vremena između svemira i Zemlje. Misija će takođe testirati načine globalne sinhronizacije časovnika pomoću GPS satelita.
„Postavljamo najprecizniji instrument za mjerenje vremena ikada poslat u orbitu na Međunarodnu svemirsku stanicu — otvarajući nova vrata u fundamentalnoj fizici, prenosu vremena i globalnoj sinhronizaciji“, rekao je Danijel Nojšvander (Daniel Neuenschwander), direktor za ljudska i robotska istraživanja u ESA. Nazvao je to „velikom prekretnicom za evropsku nauku i međunarodnu saradnju u svemiru“.
NASA šalje eksperimente i zalihe na ISS
ACES časovnici lansirani su raketom Falkon 9 (Falcon 9) kompanije SpaceX s NASA-inog Kosmičkog centra Kenedi (Kennedy Space Center) na Floridi, u 4:15 po lokalnom vremenu (EDT) ujutro, u ponedjeljak 21. aprila. To je bio dio 32. NASA-inog komercijalnog leta za snabdijevanje ISS-a, kojim se šalju naučni eksperimenti i 3.000 kilograma zaliha u Dragon kapsuli. Kapsula će pristati uz ISS oko 8:20 ujutro, u utorak 22. aprila.
ACES časovnici planirani su da budu instalirani spolja, na ESA modulu Kolumbo (Columbus), u petak, 25. aprila, s pogledom ka Zemlji, gdje će započeti najmanje 10 sesija mjerenja, od kojih će svaka trajati po 25 dana.
Ajnštajnova teorija relativnosti
Opšta teorija relativnosti Alberta Ajnštajna (Albert Einstein) opisuje kako funkcioniše kosmos. Univerzum je četvorodimenzionalan — ima tri prostorne i jednu vremensku dimenziju. Relativnost se bavi onim što se dešava kada se masa unese u taj 4D univerzum. Teorija se često prikazuje primjerom kugle za kuglanje (masa) na trampolini (prostor-vrijeme), gdje kugla rasteže površinu. Masa zakrivljuje prostor-vrijeme. Prostor-vrijeme upravlja kretanjem mase. Ako je prostor-vrijeme zakrivljeno, sve što ima masu kreće se zakrivljenim putem. Gravitacija je posljedica zakrivljenog prostor-vremena; Sunce mijenja geometriju prostor-vremena oko sebe, pa se zraci svjetlosti savijaju dok prolaze kroz tu zakrivljenost.
Prema NASA-i, ACES će mjeriti Ajnštajnov „gravitacioni crveni pomak“, efekat njegove teorije pri kojem se svjetlost pomjera ka crvenijem dijelu spektra zbog gravitacije. Gravitacioni pomaci utiču na preciznost GPS pozicioniranja.
Ovu teoriju Ajnštajn je prvi put objavio 1915. godine, tokom Prvog svjetskog rata, ali je ostala nedokazana sve dok 19. maja 1919. godine, tokom potpunog pomračenja Sunca, nisu napravljene fotografije koje su pokazale savijanje svjetlosti.
Snimci su pokazali da prisustvo Sunčeve mase na tamnom nebu pomjera prividne pozicije zvijezda, jer Sunce zakrivljuje prostor-vrijeme. Svjetlost zvijezda koje se nalaze oko njega putovala je kroz zakrivljen prostor i izgledalo je kao da dolazi iz nešto drugačijeg pravca nego što bi to bio slučaj bez zakrivljenost.
Jamie Carter, saradnik Forbesa
SpaceX Launches Atomic Clocks With Lasers To Test Einstein Theory