Anomalia sond Pionier

1. Festiwal Naukiw Centrum Fizyki Teoretycznej PAN Anomalia sond Pionier Czy winne jest światło? 16 września 2006

2. Program badania Układu Słonecznego Lata 1958-1978, 20 sond Pierwsze misje: w kierunku Księżyca, między orbitą Ziemi a Wenus, pomiary promieniowania Słońca Najsłynniejsze: Pionier 10 i 11 • Badanie zewnętrznych planet: Jowisza i Saturna • Pierwsze sztuczne obiekty, które opuściły Układ Słoneczny Sondy kosmiczne Pionier

3. Pionier 10 i 11

4. Za ok. 2 mln lat 90 razy dalej od Słońca niż Ziemia, światło przebywa tę odległośćw ponad 12 godzin dotrze do Aldebarana... Gdzie teraz jest Pionier 10? ...z tabliczką- listem do kosmitów 

5. Anomalia sond Pionier Przed wystrzeleniem sondy kosmicznej oblicza się jej przewidywaną orbitę, uwzględniając m.in.: ? tory planet przyciąganie grawitacyjne efekty relatywistyczne... Można następnie porównać przewidywane położenie i prędkość z rzeczywistym. W przypadku sond Pionier nie zgadza się!Pomiary wykazują, że sondy są hamowanepewną niewielką, nie przewidzianą siłą!

6. v Wyższy dźwięk Niższy dźwięk Jak mierzyć prędkość sondy? Do bardzo dokładnego mierzenia prędkości Pioniera wykorzystuje się efekt Dopplera. Wysokość dźwięku zależy od prędkości jego źródła: Podobnie jest dla fal radiowych:

7. Wykres pochodzi z pracy Indication, from Pioneer 10/11...,J.D. Anderson i in. Anomalia sond Pionier (2) Można obliczyć, o ile powinna zmienić się częstość sygnału radiowego po przesłaniu go do sondy i z powrotem... ... a następnie porównać tę częstość z wynikiem obserwacji. Gdzie tkwi błąd? Tego nikt nie wie!!!

8. Czy winne jest światło? Pierwsza z możliwości: za anomalię odpowiada jakiś „klasyczny” efekt, którego nie wzięliśmy pod uwagę: nieznane, niewidoczne obiekty w Układzie Słonecznym pył międzyplanetarny, hamujący sondę rozszerzanie się Wszechświata ... Być może winne jest światło, dokładniej: fale radiowe, którymi mierzymy prędkość.

9. Zmieńmy teorię względności! Pole skalarne! Ciemnamateria! Teoria strun! Zmodyfikowana grawitacja! A może nowe prawa fizyki? Skoro nie udaje się wyjaśnić anomalii Pioniera w obrębie znanych zjawisk, to może jesteśmy na tropie nowych praw fizyki?

10. Pierwsza planeta odkryta na podstawie matematycznych przewidywań: Odkrycie Neptuna tablice ruchu Urana obserwacje Urana pokazały rozbieżność z tablicami okazało się, że ruch Urana zaburza inna, nieznana planeta Zaburzenia ruchu Urana udało się wyjaśnić w ramach znanej fizyki; ich badanie doprowadziło do odkrycia nowej planety.

11. Natężenie Klasyczna teoria Doświadczenie Długość fali Promieniowanie cieplne Rozgrzane ciała świecą w różny sposób w zależności od temperatury. W tym przypadku badanie rozbieżności między teorią a doświadczeniem doprowadziło do mechaniki kwantowej,nowej teorii fizycznej.

12. Co dalej z anomalią Pioniera? Dokładne zbadanie anomalii sond Pionier może nas doprowadzić do lepszego zrozumienia znanych zjawisk fizycznych... ... a może nawet do odkrycia nowych praw fizyki! Dlatego warto przyjrzeć się temu zjawisku dokładnie!

13. Plany na przyszłość Ilustracja pochodzi z pracy A mission to explore the Pioneer anomaly, H. Dittus i in.