Agenția Spațială Europeană lansează ceasuri atomice în cosmos pentru a explora teoriile lui Einstein

Agenția Spațială Europeană lansează ceasuri atomice în cosmos pentru a explora teoriile lui Einstein

Agenția Spațială Europeană (ESA) va lansa setul de ceasuri atomice ACES, care va fi ancorat la Stația Spațială Internațională (ISS) pentru a măsura efectul gravitației asupra trecerii timpului. Această misiune are ca scop îmbunătățirea măsurării „deplasării gravitaționale” cu două zecimale, până la o precizie de o milionime.

În 1915, Albert Einstein a revoluționat viziunea noastră asupra timpului, predicând în teoria sa a relativității generale că timpul nu este același peste tot și încetinește în apropierea unui obiect masiv. De exemplu, timpul trece mai repede în vârful Turnului Eiffel decât la baza sa, dar acest „efect Einstein” este foarte mic. Cu toate acestea, devine mai semnificativ în spațiu. Ceasurile atomice de pe sateliții de geolocație, care orbitează la o altitudine de 20 000 km, sunt cu 40 de microsecunde mai rapide în fiecare zi decât cele de pe Pământ.

ACES va decola luni de la Cape Canaveral din Florida, la ora 08:15 GMT, la bordul unei rachete Space X Falcon 9. Ceasurile atomice vor fi poziționate în afara ISS, pe modulul Columbus, unde vor rămâne timp de 30 de luni pentru a colecta date.

Primul ceas, PHARAO, este un tub de vid ultra-înalt, proiectat de Centrul Național Francez pentru Studii Spațiale (CNES), în care atomii vor fi răciți cu laser la o temperatură apropiată de zero absolut (-273°C). Această tehnologie va permite măsurarea vibrațiilor atomilor cu mai multă precizie decât pe Pământ. Din 1967, secunda este definită în funcție de „tic-tacul” regulat al unui atom de cesiu 133. PHARAO va funcționa ca un „diapazon” reproducând definiția secundei.

Un al doilea ceas, un maser cu hidrogen dezvoltat în Elveția, va contribui la menținerea stabilității PHARAO. Acesta va devia cu doar o secundă la fiecare 300 de milioane de ani, reprezentând o realizare tehnologică care a durat mai mult de 30 de ani. Deși ceasurile optice, care sunt de 100 de ori mai precise, au fost dezvoltate, ACES rămâne „unic” și va transmite semnalul său la sol prin intermediul unei legături cu microunde. Nouă terminale de pe Pământ vor compara ora măsurată de ceasurile lor cu cea a ACES.

Analizarea diferențelor va permite cercetătorilor să determine dacă rezultatele se aliniază cu predicțiile teoriei relativității. În caz contrar, se va deschide o nouă fereastră în lumea fizicii, obligând fizicienii să ajusteze ecuațiile lui Einstein pentru a le aduce în concordanță cu observațiile. Această cercetare ar putea contribui la reconcilierea relativității generale cu fizica cuantică, două teorii care, deși funcționează remarcabil de bine, au fost până acum incompatibile.