Astronomski magazin - HOME

am@astronomija.co.rs

 

 

 
 Teorije
 

 

 

Sadržaj AM

 

 

 
Anomalija Pionira i problem sa savremenom naukom

(nastavak)
| 1 |  2 |

Anštajn na testu

Ajnštajnova teorija je testirana više puta. Ona je testirana i sa misijom Pionir 10 i 11 (1972 i 1973), koje ne bi bile uspešne, ukoliko nisu bili napravljeni proračuni uskladu sa Anštajnovom teorijom. Anderson je u toku 60-ih radio na problemu gravitacije sa misijom Mariner i zato je bio izabran kao glavni istaživač u vezi gravitacije kod Pionira 10 i 11. U prvom dvogodišnjem periodu, misija Pionir se odvijala toliko uspešno, tako da se NASA odlučila da pošalje dve nove letelice koje bi istraživale spoljašnji deo Sunčevog sistema. Pionir 10 i 11 su bile prve letilice koje su prošle asteroidni pojas, a pionir 10 je bila prva letilica koja je prošla orbitu Plutona i mogo godina je bila najudaljeniji objekat načinjen ljudskom rukom dok je nije prestigao Vojadžer 1.

slika 3.jpg (24874 bytes) Veća slika 24 Kb

Slika br. 3: Šematski prikaz trajektorija četiri letilica, koje su odavno napuštile Sunčev sistem.

Sve je bilo u redu do 1980. godine, kada je Anderson (prema njegovim rečima)"" počeo na grafiku da predstavlja anormno ubrzanje prema Suncu"". Svemirska letilica se nedvosmisleno usporavala. Anomalija je bila mala i to 8,74x10-11 m/s2. Za godinu dana se nasobrao put dužine 13 000 km što je sasvim mali deo u odnosu na 353 miliona kilometara, koliko se godišnje udaljavao Pionir 10. Anomalija je 10 milijardi puta slabija od gravitacije Zemlje. No tokom vremena svakim kilometrom anomalija se povećavala i povećavala. Danas posle tri decenija razlika je tolika što može da se uporedi sa rastojanjem Zemlja-Mesec. Potpuno isti efekat se zabeležio i kod leteleice Pionir 11. Signal (radio talasi) sa letelica je bio primljen sa malo izmenjenom frekvencijom. Na osnovu proračuna, uključujući i Doplerov efekat, ustanovljeno je da je brzina letelica manja nego što se predviđalo. Vršena su i ispitivanja i sa signalima što se šalju sa zemlje i poet su dobijeni isti rezultati.

Anderson, ćuteći jednu deceniju, je sumnjao da možda na letilicu utiče Sunčev vetar i zračenje. Druga mogućnost je bila takozvana sistematska mehanička greška. Glavni osumnjičen je bio termo električni generator sa plutonijumovim gorivom iz kog je možda isticao gas. Koliko i da je bilo argumenata oni su bili pobijeni nalazima na Pioniru 11 koji su bili identični onim na Pioniru 10. Anomalija je bila primećena kod obe letelice i nije se menjala tekom vremena. Anderson nije znao da da bilo kakvo objašnjenje ovom problemu.

I kako se prekinuo muk? 1994. godine fizičar Majkl Martin Nieto iz Los Anđeles Nacionalne laboratorije (LANL) u Novom Meksiku, SAD, za prestojoeći govor u vezi najnovijih dostignuća u fizici pozvao je istraživače. Upitao ihje da li ima ""nešto interesantno"". ""pa ja imam jednu interesantnu stvar sa Pionirom""- rekao je Anderson. Nieto zamalo nije pao sa stolice.

slika 4.jpg (47176 bytes) Veća slika 46 Kb

Slika br. 4: Ploča kuju nosi jedna od letelica Pionir- naš pozdrav drugima u Vasioni.

Javnost doznaje

I tada se obelodanila anomalija pionira. Sleduju kritike. Nije moguće da je to tačno: Imate softversku grešku, ne tumačite ispravno rezultate, a pojavili su se i pobornici teorje zavere da su se pojavili vanzemaljci, bog ili i jedno i drugo zajedno. Andrson je ubeđivao ostale da je na njihovoj strani i da on ne žli da baca kamenje po Njutnu i Ajnštajnu. Ali i posle deceniju ispitivanja on nije dobio racionalno objašnjenje za uzroke anomalije Pionira.

Rad Andresona je privukao pažnju Turiševa i njegove grupe. Turišev je rođen u južnom Sibiru, oblasti nad kojom su preletale rakete koje su lansirane sa Bajkonura (Kazahstan. Polje naučnog rada Turiševa je bila relativnost i kosmologija i uspeo je da bude prvi Sovjetski naučnik koji je dobio posao u JPL-i. Nasa nije odobrila Turiševu da radi na problemu anomalije Pionira, pa je on volontirao kao portparol u oblasti anomalije Pionira.

Putovao je Evropom tražeći podršku za svemirsku misiju koja bi trebala da reši ovu zagonetku. "Ovo je svemirska arheologija" izjavio je Turišev da bi objasnio svoju posvećenost ovom proektu. Prvi znak odobravanja koji je ispratila svemirska birokratija, bila je u toku 1995.godine, kada je NASA dala 247 000 dolara, da se formira nezavisan tim koji bi ispitao celu star sa Pionirom. Izabrana je korporacija AeroSpace sa sedištem u El Segundou, koja je na kraju i potvrdila da ima nešto u vezi cele stvari sa Pionirom.

Anderson, Turišev, Nieto i drugi 2002. godine objavljuju najdetaljniju analizu anomalije Pionir (na 54 stranice u kranjestrogom Physical Review: Study of the anomalous acceleration of Pioneer 10 and 11, Anderson et al, Phys. Rev. D 65, 082004 (2002) http://arxiv.org/abs/gr-qc/0104064). U proračunima su uzeti u vidu svi efekti Sunčeve radijacije, Sunčevog vetra, Sila radio signala za komunikaciju sa Zemljom, Isticanje gasa, gravitacija Kuiperovog pojasa(oblas iza Neptuna). Oni su čak pokušali da isključe i plimske sile okeana koje bi uticale na prijem signala, pa su se radila ispitivanja daleko od vode u putinji Mohave. I to je bilo odbačeno.

Vredi spomenuti i kontraverznu teoriju širenja prostor-vremena, koja poku[ava da da dogovor u okviru objašnjenja Doplerovog efekta i eksponencijalno gubljenje energije svetlosti sa vremenom( ili njihovim rečnikom- zamor svetlosti). Kao polazna tačka u izvođenju uzima se Hablov zakon (i starost Vasione od 12.5 milijardi godina). Tada se dobija ista vrednosy kod ubrzanja Pionira. Problematično je što ova teorija (ili tačnije razmišljanje ili fantazija) je u sudaru sa zakonom o očuvanju energije, a najnoviji podatci za Hablovu konstantu ukazuju na njenu veću vrednost (veću od 18). Znači do dana današnjeg ne postoji valjano objašnjenje za efekat Pionira.
Nakraju Turišev zaključuje da postoje dva uzroka:prvi je sistematska greška , adrugi je nova fizika. Ako je nova fizika, posledice mogu biti ogromne.

Koje su polsdice

Prema nekim modelima kosmologije, pronađeno je samo 10% mase Vasione. Ostatak, znači 90%, je nazvan tamna materija (a koja se sastoji od tzv. tamne mase i tamne energije) i je kako je i logično, nevidljiva. Ukoliko je tako sila teže koja dejstvuje na letelice potiče od tamne materije.

Drugo rešenje, koje je za većinu spektakularnije je postojanje neidljivih dimenzija prostora koje vulku letelice. Ova ideja ima polaznu tačku u teoriji struna, prema kojoj smo mi okruženi sa mnogo više dimenzija negoli što su nama poznate (3 dimenzije). Neke od verzija teorija struna kalkulišu sa brojkom od 11 dimenzija koje su zavijene i skrijene od nas.

I u slučaju tamne materije i sa teorijom struna nisu pronađeni čvrsti dokazi za njihovo postojanje.

Treća opcija je da je gravitacija ostala nerešena zagonetka i posle tri veka njenog temeljnog istraživanja.

Iz naučne metodologije poznato je da jedinstven način da se dokaže anomalija Pionira je ponoviti eksperiment tj ispratiti novu sondu. Zasegnuti (Anderson i njegove kolege) nisu bili zadovoljni dobijenim podatcima od drugih NASA-inih misija (Galileo 1989, Odisej 1990). I ako su potvdjene njihove predpostavke, podatci su bili u malom broju, a pomenute letilice su bile bliže Sunca. Nisu bile zaboravljene ni misije Vojadžer 1 i 2 lansirane davne 1977 godine. Ali podatci dobijeni od obe letelice Vojadžer su bili neupotrebljivi jer se radi o sasvim drugoj tehnologiji. Efekat se ne može precizno izmeriti kada se neka od osa rotacije stabilizira, a posebno kada su sve tri ose stabilizirane, kao što je bio slučaj sa Vojadžerima. Za sada nema rezultata od ispitivanja sa letelicom Kasini.

Jedinstveno rešenje je nova svemirska misija, samo što NASA nije zainteresovana. Oni više vole da istražuju nove planete i da kopkaju po površini drugig planeta u Sunčevom sistemu- tipična fundamentalna nauka za Amere.Visokoparna teoriska fizika u koju ulazi i teoriska fizika, u koju ulazi i teorija relativiteta, prepuštena je Evropljanima. Zato se Turišev okrenuo Evropi i to se pokazalo kao uspešno. Oktobra 2004. godine Grupa za fundamentalnu fiziku pri Evropskoj svemirskoj agenciji (ESA) je predložila ESA-i da organizuje misiju koja bi proučila anomaliju. Loša vest je da lansiranje jedne takve misije neće se desiti pre 2015. godine.

Anderson (koji sada ima 70 godina) tada možda neće biti sa ove strane Dana, ali je sasvim sigurno da će ući u istoriju fizike.

Pozitivno rešavanje anomalije Pionira doneće fundamentalne promene u kosmologiji. Pionir 10 i 11 više nisu kontaktibilni: Nasa je poslednji put kontaktirala sa Pionirom 10 u novembru 1995. godine, A sa pIonirom 11 je izgubljen kontakt januara 2003. godine. Obe letelice su sada neme lađe koje plove međuzvezdanim prostorom. Pionir 10 treba stići do zvezde Aldebaran u sazvežđu Bika za oko 2 miliona godina. A možda ako postoji neka tamna materija , pa ih ona povuče u nekom sasvim drugom nepredviđenom delu prostora.

REFERENCE

Članak je povezan sa sledećim linkovima
1. Gravity May Lose Its Pull
http://www.latimes.com/news/local/la-sci-pioneer21dec21,1,957815.story
2. Pioneer anomaly from Wikipedia, the free encyclopedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_anomaly
3. A possible explanation to the Pioneer acceleration anomaly
http://www.estfound.org/pioneer.htm 

Autor članka Atević Alek(sandar)
Prevod sa makedonskog Mitrović Radan
Obojica članovi Skopskog Astronomskog Društva
www.astronomija.com.mk 

Prethodna | 1 |  2 |

27.01.2005.

vrh