คอยเฝ้าระวังแรงโน้มถ่วง

คอยเฝ้าระวังแรงโน้มถ่วง

ขณะที่นากิฮาระและนักวิจัยคนอื่นๆ กำลังขุดค้นข้อมูลเก่าของ Apollo เพื่อการวิเคราะห์ใหม่ โครงการเดียวที่ยังดำเนินอยู่อย่างเต็มรูปแบบ: การทดลองรีเฟล็กเตอร์แบบใช้แสงเลเซอร์

การทดลองนี้ใช้อาร์เรย์ของแผ่นสะท้อนแสงที่วางอยู่บนดวงจันทร์โดยนักบินอวกาศอพอลโล 11, 14 และ 15 และทอดสมออยู่บนยานสำรวจสองลำที่โซเวียตทิ้งไว้เบื้องหลัง ( SN: 5/20/78, p. 326 ) อาร์เรย์เหล่านี้ประกอบด้วยกระจกพิเศษ ซึ่งแต่ละด้านมีสามด้านเป็นมุมของลูกบาศก์ ซึ่งสะท้อนแสงไปในทิศทางที่แน่นอนเสมอมา นักวิจัยสามารถวัดระยะห่างที่แน่นอนระหว่างจุดต่างๆ บนดวงจันทร์กับโลกได้โดยการยิงลำแสงเลเซอร์ที่อาร์เรย์ลูกบาศก์มุมจากกล้องโทรทรรศน์บนโลกและจับเวลาตามเวลาที่แสงจะกลับมา

การวัดแสงสะท้อนด้วยเลเซอร์ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกหลายประการ 

เช่น ความจริงที่ว่าดวงจันทร์กำลังถอยห่างจากโลกที่ประมาณ 3.8 เซนติเมตรต่อปี นอกจากนี้ การผันแปรเล็กน้อยในการหมุนของดวงจันทร์บ่งชี้ว่าลูกกลมมีแกนกลางที่ค่อนข้างเล็ก

นักฟิสิกส์ Tom Murphy แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก กำลังใช้อาร์เรย์ลูกบาศก์มุมเพื่อสำรวจคำถามที่ใหญ่กว่าดวงจันทร์มาก เขากำลังทดสอบว่าส่วนสำคัญของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ที่เรียกว่าหลักการสมมูลนั้นมีอยู่หรือไม่

หลักการสมมูลระบุว่าวัตถุสองชิ้นในสนามโน้มถ่วงเดียวกันควรตกในอัตราเดียวกัน ( SN: 1/20/18, p. 9 ) เช่นเดียวกับลูกโบว์ลิ่งและลูกกอล์ฟที่กระทบพื้นพร้อมกัน โลกและดวงจันทร์ควรตกรอบดวงอาทิตย์ (นั่นคือ โคจรรอบดวงอาทิตย์) ในอัตราเท่ากันทุกประการ “คุณอ่อนไหวต่อความแตกต่างในการโคจรของดวงอาทิตย์โดยการวัดระยะห่างระหว่างโลกกับดวงจันทร์ขณะที่พวกมันโคจรรอบกันและกัน” เมอร์ฟีกล่าว หากระยะทางระหว่างโลกกับดวงจันทร์แตกสลายด้วยหลักการสมมูล ก็จะเผยให้เห็นข้อบกพร่องของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป และในทางกลับกัน สามารถแจ้งการสร้างทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมที่แก้ไขความตึงเครียดระหว่างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัม (SN: 10/17/15, น. 28 ).

จนถึงตอนนี้ การวัดแสงสะท้อนด้วยเลเซอร์แบบรีเฟล็กเตอร์ที่มีความแม่นยำระดับเซนติเมตร ไม่ได้แสดงให้เห็นความแตกต่างว่าโลกและดวงจันทร์โคจรรอบดวงอาทิตย์เร็วแค่ไหน แต่ในปี 2549 เมอร์ฟีเริ่มรวบรวมข้อมูลด้วยความแม่นยำในระดับมิลลิเมตรโดยใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ที่ได้รับการปรับปรุงและกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ขึ้นที่หอดูดาว Apache Point ในนิวเม็กซิโก

การรวบรวมข้อมูลอย่างเพียงพอจะต้องใช้เวลาอีกหลายปีในการสังเกต และนักวิจัยจะต้องใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อวิเคราะห์ข้อสังเกต Murphy กล่าว โชคดีที่เนื่องจากแสงสะท้อนบนดวงจันทร์ไม่ต้องการพลังงานใดๆ เขาจึงสามารถรวบรวมข้อมูลในอนาคตอันใกล้ได้ ในที่สุด การสังเกตเหล่านั้น – ที่ระดับมิลลิเมตรหรือระดับที่เล็กกว่า – อาจเผยให้เห็นรอยแตกในหลักการสมมูล

เนื่องจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปไม่เข้ากันกับกลศาสตร์ควอนตัมโดยพื้นฐาน จึงจำเป็นต้องให้บางสิ่งในที่สุด หลักการเทียบเท่าอาจเป็นหนึ่งในสิ่งเหล่านั้น Murphy กล่าว “เราต้องพลิกหินทุกก้อนแล้วดูว่าแมลงอยู่ที่ไหน”

ขยะของนักบินอวกาศคนหนึ่ง

เทอร์โมมิเตอร์และรีเฟล็กเตอร์เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ประมาณสิบชนิดที่ติดตั้งบนดวงจันทร์ อุปกรณ์อื่นๆ วัดสนามแม่เหล็กของดวงจันทร์และสูดดมส่วนประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศบางๆ ของดวงจันทร์ โครงการข้อมูลทางจันทรคติของ NASA กำลังกู้คืนข้อมูลจากการทดลองเหล่านี้และการทดลองอื่นๆ ของ Apollo เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเจาะลึกการสังเกตการณ์ต่อไปในอีกหลายปีข้างหน้า

Renee Weber นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์แห่ง Marshall Space Flight Center ของ NASA ในเมือง Huntsville รัฐ Ala กล่าวว่า “เมื่อคุณมีทรัพยากรที่หายากอย่างไม่น่าเชื่อนี้ คุณจะไม่สามารถทำงานต่อไปได้” ผู้ศึกษาข้อมูลแผ่นดินไหวบนดวงจันทร์กล่าว “มีเทคนิคใหม่ๆ ให้ลองอยู่เสมอ” และการประมวลผลคอมพิวเตอร์ที่ดีขึ้นเพื่อแซวสัญญาณที่พลาดไปก่อนหน้านี้

Weber และเพื่อนร่วมงานรายงานเมื่อเดือนพฤษภาคมว่าดวงจันทร์อาจยังคงมีการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกโดยอาศัยรอยเลื่อนเล็กๆ บนพื้นผิวดวงจันทร์ที่เรียกว่า lobate scarps ( SN: 6/8/19, p. 7 การทำความเข้าใจเกี่ยวกับแผ่นดินไหวในดวงจันทร์สามารถช่วยให้ NASA และหน่วยงานอื่นๆ ตัดสินใจว่าจะลงจอดยานอวกาศในอนาคตหรือสร้างอาคารบนดวงจันทร์ที่ใด Weber กล่าว หากรอยแผลเป็นจากโลเบตเหล่านี้ระบุตำแหน่งของกิจกรรมการแปรสัณฐานอย่างแท้จริง ผู้มาเยือนดวงจันทร์ในอนาคตอาจต้องการหลีกเลี่ยงพวกเขา เธอกล่าว

ยังมีอีกมากให้เรียนรู้โดยการทดสอบว่าเครื่องมือ Apollo และอุปกรณ์ที่ไม่ใช่ทางวิทยาศาสตร์ที่เกลื่อนพื้นผิวดวงจันทร์ได้ดีเพียงใด สิ่งของทั้งหมดนั้นสัมผัสกับองค์ประกอบของดวงจันทร์มาหลายทศวรรษแล้ว การสำรวจในอนาคตอาจสุ่มตัวอย่างเศษซากเพื่อให้เข้าใจว่าวันหนึ่งชุมชนมนุษย์อาจเดินทางไปบนดวงจันทร์ได้อย่างไร

Philip Metzger นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัย Central Florida ในออร์แลนโดกล่าวว่า “ทุกสิ่งในไซต์จะเป็นการสอบสวนทางวิทยาศาสตร์ที่ประเมินค่าไม่ได้อย่างสมบูรณ์ เขาสามารถจินตนาการถึงการพิจารณาผลกระทบของรังสีอัลตราไวโอเลต ลมสุริยะ และปัจจัยอื่นๆ ในทุกสิ่ง ตั้งแต่แบตเตอรี่ เลนส์กล้อง ผ้าเช็ดตัวและที่อุดหู

เมตซ์เกอร์มองเห็นคุณค่าในทุกสิ่งที่ทิ้งไว้บนดวงจันทร์ รวมถึงถุงขยะที่นักบินอวกาศทิ้งไป “เรามีการศึกษาจุลชีพในอวกาศในช่วงเวลาสั้น ๆ บนสถานีอวกาศนานาชาติ” เขากล่าว แต่การทดสอบว่าจุลินทรีย์ในขยะนักบินอวกาศมีชีวิตรอดหรือกลายพันธุ์ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาหรือไม่ สามารถช่วยตัดสินได้ว่าชีวิตขึ้นอยู่กับ ความท้าทายของการกระโดดระหว่างดาวเคราะห์หรือแม้แต่ระบบสุริยะ เหล่านี้เป็น “คำถามที่สำคัญจริงๆ เกี่ยวกับตำแหน่งของชีวิตในจักรวาล” เขากล่าว

Credit : sagebrushcantinaculvercity.com saltysrealm.com sandersonemployment.com sangbackyeo.com sciencefaircenterwater.com serailmaktabi.com shikajosyu.com signalhillhikerphotography.com socceratleticomadridstore.com soccerjerseysshops.com