日光浴をする人の体重でビーチチェアがたわむように、時空は地球の質量を軸に歪んでいる。まさにアルバート・アインシュタインの予言通りだ。そして、水中を泳ぐ水泳選手のように、地球の自転は時空そのものの動きに影響を与えている。NASAによると、人類の宇宙飛行以前の時代にまで遡る重力探査機が、ついに一般相対性理論の正しさを証明したという。
グラビティ・プローブBは、地球が位置する空間と時間を歪める程度である測地効果と、地球の自転が時空を揺さぶる程度であるフレームドラッグを測定した。
アインシュタインの相対性理論によれば、空間と時間は四次元の織物として織り合わされており、惑星や恒星のような重い物体は、椅子やトランポリンに座っている人のように、その織物を圧迫する。重力による引力は、実際には物体が歪んだ軌道を辿るだけである。
さらに、質量の大きい天体の自転もこの構造に影響を与えるため、遠く離れた観測者は、重力天体に近い物体が引きずられているように感じるでしょう。地球が液体の入った容器の中にあると考えてみてください。地球が自転すると、液体も渦巻き始め、地球の近くにあるすべてのものも渦巻き始めます。
もしこれが真実なら、ジャイロスコープの軸は遠くの星からの光と比較すると変化するはずです。GP-Bはまさにこのことを目的として設計されました。
地球から400マイル（約640キロメートル）上空を極軌道で周回するGP-Bには、ほぼ完璧な石英シリコン球で作られた4つのジャイロスコープが搭載されており、ギネス世界記録にも登録されています。衛星が周回している間、望遠鏡はペガスス座1世という一つの星を観測していました。地球の質量が時空に影響を与えないのであれば、ジャイロスコープは永遠に同じ方向を向いているはずです。しかし、実際にはそうではなく、ジャイロスコープの回転方向はわずかながらも測定可能な変化を見せています。これはまさに、アインシュタインが1916年に予言した通りの現象です。
興味のある方のために説明すると、スタンフォード大学の主任研究者フランシス・エヴェリット氏によると、この衛星は測地歳差運動（時空低下）を6.600秒角±0.017、座標系引きずり効果を0.039秒角±0.007測定した。1秒角は1度の3600分の1である。NASAからの電子メールによると、この衛星の精度は、100マイル離れた場所から紙の端を真横から測るのと同等だという。Physical Review Letters誌オンライン版に掲載されたこの計算結果は、アインシュタインの予言と一致している。
科学者たちはこれを「壮大な成果」と呼んでおり、NASAは本日の記者会見でこのニュースを発表しました。GP-Bは1959年の構想から2004年の打ち上げまで、長い歴史の中で幾多の紆余曲折を経験してきましたが、今回の成功はそれを成し遂げたと言えるでしょう。GP-Bの実現には、抵抗、温度変動、そして軌道上の衛星への磁気の影響を軽減する技術など、様々な革新が必要でした。GP-Bの技術はGPS機器に利用されており、宇宙マイクロ波背景放射を解明したNASAの宇宙背景放射探査ミッションにも活用されました。2004年にようやく打ち上げられたGP-Bは、2008年に資金が枯渇し、サウジアラビアの研究者が後を継ぎました。
GP-Bの遺産はこの相対性理論の検証となるだろうと、セントルイスのワシントン大学の相対性理論の専門家クリフォード・ウィル氏は語った。
「いつかこれは物理学の歴史における古典的な実験の一つとして教科書に載るだろう」と彼は語った。
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