הערה: רשומה זו מהווה המשך ישיר לשלושת הרשומות על הניסוי Gravity Probe B (להלן בקצרה GP-B). כתיבת הסדרה נקטעה במהלך הקיץ בעקבות מחלתו הקשה של אבי, ממנה למרבה הצער נפטר (בערבו של השביעי באוגוסט). רק עתה מצאתי זמן לסיים את המלאכה והנה מוגש בזאת לפניכם הפרק המסיים. לתזכורת ראו הרשומה האחרונה בנושא.
תכניות לחוד ומציאות לחוד... החללית יצאה למסעה כמתוכנן (אפריל 2004), אספה נתונים במשך שבעה עשר חודשים תמימים, ואלו שוגרו ארצה ופוענחו בזהירות רבה. ואולם לאחר שנלקחו בחשבון כל התיקונים האפשריים חשכו עיניהם של העוסקים במלאכה: לא זו בלבד ששום דבר ממה שראו הזכיר במשהו את הצפוי מבחינה תאורטית, נראה היה שהתקבל פשוט ג'יבריש. אי אפשר היה למצוא בנתונים סדר המאפשר פענוח, ונראה כאילו משהו מאוד בסיסי השתבש. האם הניסוי בו הושקעו משאבים כל כך רבים לאורך זמן כה רב ירד לטמיון בגלל כשל טכנולוגי? טעות אנוש? רשלנות מדעית?
צוותי הניסוי לא יכלו להרשות לעצמם את הפריבילגיה להתייאש. לא רק ב-760 מליון דולר מתקציב נאסא מדובר; יש כאן גם שיקולי יוקרה שאין להמעיט בערכם... עוד קודם לכן, בשנת 2004, הצליחו לראשונה שני פיזיקאים מאוניברסיטת מרילנד, Ignazio Ciufolini ו-Erricos Pavalis, למדוד את אפקט גרירת המסגרת באמצעות מעקב אחר שני לווינים, LAGEOS I ו- LAGEOS II, אשר שוגרו לחלל בשנים 1976 ו- 1992 בהתאמה. מטרתם המקורית של שני לווינים אלו הייתה מעקב אחר התנועות הטקטוניות של הלוחות בקרום כדה"א, ומיפוי מדוייק מאוד של פני השטח. שיטתם של Ciufolini ו-Pavalis היתה פשוטה בתכלית אם כי דרשה תחכום ודיוק: הם מדדו במדוייק את אופי הפרצסיה של המישור הנפרש ע"י מסלולי הסיבוב של שני הלווינים, וגזרו מתוך כך את האפקט המדובר בדיוק של עשרה אחוזים! לא זו בלבד שעלה בידם למדוד את האפקט (ובכך לאשש את קיומו), אלא ששיטתם הייתה זולה לאין שיעור מניסוי GP-B. יוקרתם של העוסקים במלאכת GP-B הייתה מונחת איפה על הכף, בפרט לאור הביקורות שהחלו לצוץ בדבר שימוש רשלני בכספי משלם המסים האמריקני...
חקירה יסודית של הבעיה בהסתמך על אי-הסדירויות בנתונים שנתקבלו הובילה למסקנה שאפקט פשוט בתכלית חמק תחת ידם של החוקרים: קיטוב. כזכור, הגירסקופים המהווים את לב ליבה של מערכת החישה לוטשו ביסודיות לכדי צורה כדורית עד כי אילו היינו מנפחים אותם לממדי כדור הארץ, תמצאנה הסטיות הגדולות ביותר מכדוריות קטנות משלושה מטרים. ואולם הצטברות מטענים חשמליים על השקעים והבליטות הזערוריים מזעיר שבמעטפת הניאוביום (המצוייה בפאזה של הולכת-על) הפך את הגירוסקופים להרבה פחות כדוריים מבחינת התפלגות המטען החשמלי. מן ההיבט האלקטרוסטטי, היו עתה הסטיות מכדוריות גדולות מגובהו של האוורסט!
האינטראקציות האלקטרומגנטיות בין התפלגות המטען הלא-סימטרית שעל גבי הניאביום לבין הצטברויות מטען אלקטרוסטטי על גבי התושבות של הגירוסקופים הן אלו ששיבשו לחלוטין את התוצאות. נדרשו לצוות החוקרים לא פחות מחמש שנים תמימות כדי להבין כיצד לתקן אותן; במהלך זמן זה עלה בידם לסלק 90% מהשגיאות הסיסטמטיות, ואולם מלאכת סילוק השגיאות הסיסטמטיות היא כה נפתלת, מסובכת, מורכבת, ונדרשת לתכסיסים, עד כי גם עתה, לאחר בדיקות חוזרות ונשנות של רפרנטים אובייקטיבים ועמיתים למקצוע, נמצאים אלו המטילים ספק באמינות התיקונים.
מהי אם כן השורה התחתונה של הממצאים? מדידת התוצא הגאודזי (הנגרם מעקמומיות המרחב-זמן) הניבה סטייה של 6602- אלפיות שניית קשת לשנה, זאת מול ערך של 6606- אלפיות שניית קשת לשנה כפי שמנבאת תורת היחסות הכללית. שגיאת המדידה עומדת על 18.3 אלפיות שניית קשת לשנה שהם כ- 0.3% מהערך שנמדד. מדידת גרירת המסגרת הניבה ערך של 37.2- אלפיות שניית קשת לשנה, זאת מול ערך של 39.2- אלפיות שניית קשת לשנה כפי שמנבאת תורת היחסות הכללית. למרות הקירבה המרשימה בין שני הערכים הללו, שגיאת המדידה כאן היא 7.2 אלפיות שניית קשת לשנה שהם כ-19 אחוזי שגיאה. בהחלט לא מעט! השוו זאת לתכנית המקורית למדוד את האפקט בדיוק של אחוז אחד בלבד...
מבין אלו שלא הטילו ספק באמינות התיקונים עלו קולות שטענו שאין פה אלא תמיכה בממצאי Ciufolini ו- Pavalis, שממצאי GP-B ממילא פחות מדויקים, ולכן אין כל סיבה למסיבה, אפילו לא למסיבת עיתונאים... אבל אני אינני סבור כך. גאונותם של Ciufolini ו- Pavalis ביכולתם לזהות את האפקט על לוויינים קיימים איננה מוטלת בספק. יתכן אף שהם ראויים לנובל על הישגם. אבל GP-B הוא ניסוי שמלכתחילה יועד ותוכנן למען מטרה מאוד ספציפית, חמקמקה, ובלתי נגישה. שיטת הבדיקה שהוצעה מקורית ויפהפיה, האתגרים הטכנולוגיים שעמדו בפני החוקרים היו רבים ועצומים, דברים חדשים רבים נלמדו במהלך העבודה וכמאה סטודנטים הרוויחו את הדוקטורט שלהם על הפרויקט. ככל הידוע לי זו הפעם הראשונה שאפקט של יחסות כללית נמדד במערכת נסיונית שתוכננה במיוחד לשם כך, ולא מתוך תצפיות בגרמי שמיים. ואשר על כן, יש כאן הישג ראוי לכל שבח.
מהי אם כן השורה התחתונה של הממצאים? מדידת התוצא הגאודזי (הנגרם מעקמומיות המרחב-זמן) הניבה סטייה של 6602- אלפיות שניית קשת לשנה, זאת מול ערך של 6606- אלפיות שניית קשת לשנה כפי שמנבאת תורת היחסות הכללית. שגיאת המדידה עומדת על 18.3 אלפיות שניית קשת לשנה שהם כ- 0.3% מהערך שנמדד. מדידת גרירת המסגרת הניבה ערך של 37.2- אלפיות שניית קשת לשנה, זאת מול ערך של 39.2- אלפיות שניית קשת לשנה כפי שמנבאת תורת היחסות הכללית. למרות הקירבה המרשימה בין שני הערכים הללו, שגיאת המדידה כאן היא 7.2 אלפיות שניית קשת לשנה שהם כ-19 אחוזי שגיאה. בהחלט לא מעט! השוו זאת לתכנית המקורית למדוד את האפקט בדיוק של אחוז אחד בלבד...
 |
| סיכום תוצאות הניסוי מארבעת הגירוסקופים. קרדיט: צוות הפרוייקט, דף מסכם. |
מבין אלו שלא הטילו ספק באמינות התיקונים עלו קולות שטענו שאין פה אלא תמיכה בממצאי Ciufolini ו- Pavalis, שממצאי GP-B ממילא פחות מדויקים, ולכן אין כל סיבה למסיבה, אפילו לא למסיבת עיתונאים... אבל אני אינני סבור כך. גאונותם של Ciufolini ו- Pavalis ביכולתם לזהות את האפקט על לוויינים קיימים איננה מוטלת בספק. יתכן אף שהם ראויים לנובל על הישגם. אבל GP-B הוא ניסוי שמלכתחילה יועד ותוכנן למען מטרה מאוד ספציפית, חמקמקה, ובלתי נגישה. שיטת הבדיקה שהוצעה מקורית ויפהפיה, האתגרים הטכנולוגיים שעמדו בפני החוקרים היו רבים ועצומים, דברים חדשים רבים נלמדו במהלך העבודה וכמאה סטודנטים הרוויחו את הדוקטורט שלהם על הפרויקט. ככל הידוע לי זו הפעם הראשונה שאפקט של יחסות כללית נמדד במערכת נסיונית שתוכננה במיוחד לשם כך, ולא מתוך תצפיות בגרמי שמיים. ואשר על כן, יש כאן הישג ראוי לכל שבח.
מסיבת העיתונאים בה פורסמו המסקנות הסופיות מ- GP-B.
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה