Efecte Shapiro
El efecte Shapiro, cridat aixina en honor del físic Irwin Shapiro (no confondre en el físic Stuart Louis Shapiro), és un efecte resultant de la relativitat general segons el qual el temps d'arribada d'una senyal que es propaga en l'espai es veu afectat per la presència de matèria en la seua rodalia. Este efecte és la doble combinació del fet de que la senyal observada ya no es propaga en llínea recta —i, per lo tant, recorre un camí més llarc de lo que seria en absència de massa en la seua proximitat— i de que el transcurs del temps es veu afectat per la presència de massa.
L'efecte Shapiro és un efecte elemental de la relativitat general, pero al contrari que atres efectes d'este tipo —refracció de la llum, precesión del periastro, corriment al roig gravitacional— no es va predir en el moment del descobriment de la relativitat general, al voltant de 1915, sino prop de cinquanta anys més tart, per Irwin Shapiro en 1964.[1]
El efecte Shapiro —dilatació gravitacional de desfasaments temporals— consistix en un retart en els temps d'arribada dels fotonés que passen prop del Sol. Per tant, no solament la trayectòria de la llum és desviada pel camp gravitatorio solar, sino que els fotons també són frenats.
Este efecte, res despreciable, va ser calculat i observat per primera volta per Shapiro en 1964. La seua experiència va consistir en medir el temps d'anada i regrés de la Terra a Mercurio de fotons de radi emesos en el nostre planeta quan el seu recorregut era pròxim a la superfície solar. El menor o major temps per a travessar dit camp està relacionat en les distàncies relatives de la Terra i Mercurio respecte al Sol.
Medició en el sistema solar
[editar | editar còdic]L'efecte Shapiro es pot medir en el sistema solar, especialment per mig de l'estudi dels temps d'arribada de les senyals emeses per una sonda posada en un atre planeta. La primera constatació precisa de la mida de l'efecte Shapiro va ser feta per les sondes Viking que varen aterrisar en Mart.[2] Anteriorment, l'efecte Shapiro s'havia detectat per mig de l'estudi de l'eco radar emés des de la Terra i reflectit en un atre planeta.[3] Este primer método era relativament imprecís perque l'eco rebut era extremadament dèbil (10-21 W per a una senyal emesa de 300 kW) i pel fet de que la superfície del planeta sobre el que es reflectia la senyal era relativament gran. A l'inversa, les senyals emeses des d'una sonda en un planeta eren molt més precises, pero en un cost considerablement major, ya que requerien l'enviament de dita nau espacial a un planeta.[4]
Medició en púlsares binarios
[editar | editar còdic]També es pot detectar en un púlsar binario, a on l'emissió pulsátil extremadament regular del púlsar és modulada per l'efecte Shapiro com a conseqüència del desplaçament del púlsar al voltant de la seua companyera. En este cas, en ser l'efecte directament proporcional a la massa de la companyera del púlsar, permet determinar la massa d'este baix determinades condicions. Este efecte relativiste, que permet determinar la massa d'una o d'abdós estreles components coneixent els detalls de l'òrbita d'un sistema binario, forma part dels paràmetros post keplerianos. L'efecte Shapiro en un púlsar binario va ser detectat per primera volta en PSR B1913+16, en 1984,[5] i uns anys més tart en PSR B1534+12 de manera molt més convincent.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ (en) Irwin Shapiro, «Fourth Test of General Relativity», Physical Review Letters, 13, 789-791 (1964).
- ↑ (en) R. D. Reasenberg et al., «Viking relativity experiment - Verification of signal retardation by solar gravity», Astrophysical Journal Letters, 234, L219-L221 (1979).
- ↑ (en) Irwin Shapiro et al., «Fourth Test of General Relativity: Preliminary Results», Physical Review Letters, 20, 1265-1269 (1971).
- ↑ Per supost, no s'ha fet cap experiment específicament dissenyat per a l'efecte Shapiro, sino que s'han usat senyes de telemetría de les sondes destinades a l'exploració planetària.
- ↑ (en) J. M. Weisberg & Joseph H. Taylor, «Observations of Post-Newtonian Timing Effects in the Binary Pulsar PSR 1913+16», Physical Review Letters, 52, 1348-1350 (1984).
- Este artícul conté una traducció derivada de «Efecto Shapiro» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.