Misurato l'equivalente gravitazionale del campo magnetico

[y4k]

Scientists funded by the European Space Agency believe they may have measured the gravitational equivalent of a magnetic field for the first time in a laboratory. Under certain special conditions the effect is much larger than expected from general relativity and could help physicists to make a significant step towards the long-sought-after quantum theory of gravity.

Just as a moving electrical charge creates a magnetic field, so a moving mass generates a gravitomagnetic field. According to Einstein's Theory of General Relativity, the effect is virtually negligible. However, Martin Tajmar, ARC Seibersdorf Research GmbH, Austria, and colleagues believe they have measured the effect in a laboratory.

Their experiment involves a ring of superconducting material rotating up to 6 500 times a minute. Superconductors are special materials that lose all electrical resistance at a certain temperature. Spinning superconductors produce a weak magnetic field, the so-called London moment. The new experiment tests a conjecture that explains the difference between high-precision mass measurements of Cooper-pairs (the current carriers in superconductors) and their prediction via quantum theory. They have discovered that this anomaly could be explained by the appearance of a gravitomagnetic field in the spinning superconductor (This effect has been named the Gravitomagnetic London Moment by analogy with its magnetic counterpart).


Small acceleration sensors placed at different locations close to the spinning superconductor, which has to be accelerated for the effect to be noticeable, recorded an acceleration field outside the superconductor that appears to be produced by gravitomagnetism. "This experiment is the gravitational analogue of Faraday's electromagnetic induction experiment in 1831.

It demonstrates that a superconductive gyroscope is capable of generating a powerful gravitomagnetic field, and is therefore the gravitational counterpart of the magnetic coil. Depending on further confirmation, this effect could form the basis for a new technological domain, which would have numerous applications in space and other high-tech sectors" says ESA study manager Clovis de Matos. Although just 100 millionths of the acceleration due to the Earth’s gravitational field, the measured field is a surprising one hundred million trillion times larger than Einstein’s General Relativity predicts. Initially, the researchers were reluctant to believe their own results.

http://www.esa.int/SPECIALS/GSP/SEM0L6OVGJE_0.html

Ma con questa nuova scoperta, i campi di forza potrebbero diventare realtà? :stordita:

[Mixmar]

Credo che, per sicurezza, sarebbe meglio aspettare i risultati di questo (http://einstein.stanford.edu/) esperimento. Naturalmente, ciò non toglie che se i risultati dell'esperimento all'ESA fossero confermati, sarebbero di per sè molto interessanti.

[cangia]

mhm .. chi mi riassume quello che c'è scritto nell'articolo ? :D ( una traduzione sarebbe il top, ma non chiedo tanto :) )

[lowenz]

Molto interessante, ma tutto dipende dalla confidenza di queste predizioni della teoria dei quanti
The new experiment tests a conjecture that explains the difference between high-precision mass measurements of Cooper-pairs (the current carriers in superconductors) and their prediction via quantum theory.

[dupa]

quindi teoricamente gli ufologi potrebbero ora sostenere che i dischi volanti si alzano in volo usando il campo gravitomagnetico? :D

[y4k]

quindi teoricamente gli ufologi potrebbero ora sostenere che i dischi volanti si alzano in volo usando il campo gravitomagnetico? :D

in teoria..si

[Banus]

@Cangia: nell'articolo si parla di un gruppo di ricercatori che sostiene di aver misurato una piccola accelerazione (dell'ordine dei milionesimi di m/s) nelle vicinanze di un disco rotante superconduttore. La misura è interpretata come effetto gravitomagnetico del disco rotante, ma il valore misurato è troppo grande (di cento miliardi di miliardi di volte) rispetto a quello previsto dalla relatività generale. L'effetto è usato anche per spiegare una piccola discrepanza di massa misurata (rispetto alle previsioni della fisica quantistica) per le coppie di elettroni nel superconduttore.

Molto interessante, ma tutto dipende dalla confidenza di queste predizioni della teoria dei quanti
In generale per accettare le conclusioni dei ricercatori si devono ammettere due fatti:
1. l'effetto è dovuto a un campo gravitomagnetico e non ad altre cause (ad esempio, induzione magnetica sulle masse degli accelerometri) o a semplificazioni nei modelli, o addirittura a errori sistematici
2. la relatività generale porta a previsioni sbagliate in alcune situazioni, mentre il modello avanzato dai ricercatori (con gravitone massivo nei superconduttori) è corretto

Dal momento che (2) sarebbe una scoperta da Nobel :D, preferisco aspettare che (1) sia confermato oltre ogni dubbio, dal momento che fino ad ora il risultato non è stato replicato da altri team e il segnale misurato è al limite della soglia di rumore degli strumenti (+10 dB). Non sono invece sicuro che i risultati della sonda Gravity Probe B (citata da Mixmar) possano confutare questo risultato, perchè a quanto pare vale solo in presenza di superconduzione.

Il termine "gravimagnetismo (http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitoelectromagnetism)" può causare parecchia confusione, soprattutto in questo articolo dove è associato ai superconduttori. Questo effetto NON ha nulla a che fare con il campo elettromagnetico. Esaminando le equazioni di Einstein e prendendone una versione semplificata (linearizzata) e ridefinendo intelligentemente alcuni termini si ottengono delle equazioni molto simili a quelle di Maxwell, permettendo di "riciclare" alcuni risultati dell'elettromagnetismo nella teoria della relatività generale. Il termine "gravitomagnetismo" è usato per descrivere questa analogia, ma la somiglianza è solo matematica ;)

[Mixmar]

In generale per accettare le conclusioni dei ricercatori si devono ammettere due fatti:
1. l'effetto è dovuto a un campo gravitomagnetico e non ad altre cause (ad esempio, induzione magnetica sulle masse degli accelerometri) o a semplificazioni nei modelli, o addirittura a errori sistematici
2. la relatività generale porta a previsioni sbagliate in alcune situazioni, mentre il modello avanzato dai ricercatori (con gravitone massivo nei superconduttori) è corretto

Dal momento che (2) sarebbe una scoperta da Nobel :D, preferisco aspettare che (1) sia confermato oltre ogni dubbio, dal momento che fino ad ora il risultato non è stato replicato da altri team e il segnale misurato è al limite della soglia di rumore degli strumenti (+10 dB). Non sono invece sicuro che i risultati della sonda Gravity Probe B (citata da Mixmar) possano confutare questo risultato, perchè a quanto pare vale solo in presenza di superconduzione.


In effetti il dubbio che Gravity Probe B non fosse "probante" (scusate il gioco di parole... :D ) in questo caso era rimasto anche a me... certo che, se confermata, questa scoperta avrebbe effetti devastanti sul quadro teorico esistente... ammesso e non concesso che la spiegazione del fenomeno, se riproducibile ovviamente e non derivato dalle varie tipologie di errore in cui possono essere incorsi i ricercatori, come elencato da Banus, sia riconducibile all'ipotesi considerata (anomala intensità della "componente gravitomagnetica " del campo del materiale superconduttore). Potrebbe essere perfino qualcos'altro... chissà!

Potrebbero comunque essere costruite delle prove di controllo, per verificare se davvero siamo di fronte ad un alterazione del campo gravitazionale, però non ho in mente un fenomeno che sia influenzato in maniera abbastanza sensibile da rilevare un effetto di quella portata... anche perchè non conosco nè le formule nè i conti da fare... :p . Tra l'altro , scoprire un siffatto fenomeno, e scoprire che l'esperimento "funziona" anche in tal caso, genererebbe automaticamente un'applicazione pratica della scoperta... un test di sensibilità per rivelatori di quel fenomeno! :sofico: