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Arrasto de quadro (Efeito de estrangulamento da lente)

1918
  • Josef Lense
  • Hans Thirring
Experimento de giroscópio em laboratório demonstrando o arrasto de referenciais na relatividade.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A relatividade geral prevê que um objeto massivo em rotação deve "arrastar" o tecido do espaço-tempo ao seu redor, um fenômeno conhecido como arrasto de referenciais ou efeito Lense-Thirring. Isso significa que um giroscópio orbitando o corpo em rotação sofrerá precessão, não devido a qualquer torque aplicado, mas porque o próprio espaço-tempo está sendo distorcido pela rotação do corpo.

O efeito Lense-Thirring é uma consequência sutil das Equações de Campo de Einstein quando aplicadas a uma massa em rotação. Enquanto uma massa não rotativa curva o espaço-tempo estaticamente (descrito pela métrica de Schwarzschild), uma massa em rotação introduz uma "torção" no espaço-tempo. Isso é análogo a uma bola girando em um fluido viscoso como mel; o fluido próximo à bola é arrastado por sua rotação. No arrasto de referenciais, o próprio espaço-tempo é arrastado. O efeito é extremamente fraco. Para a Terra, a precessão prevista de um giroscópio em órbita polar é de apenas cerca de 42 miliarcosegundos por ano.

The most definitive confirmation came from the Gravity Probe B (GP-B) satellite mission, launched in 2004. GP-B used four ultra-precise gyroscopes in a polar orbit. After years of data analysis, the science team announced in 2011 that they had measured the frame-dragging effect to within 19% of the value predicted by general relativity. The effect is much more pronounced near rapidly rotating, extremely massive objects like black holes and neutron stars. Frame-dragging plays a crucial role in the astrofísica of these objects, influencing the behavior of accretion disks and potentially providing a mechanism for launching powerful relativistic jets from the poles of active galactic nuclei.

UNESCO Nomenclature: 2211
Relatividade

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Equações de Campo de Einstein
  • O princípio de Mach (como influência conceitual)
  • Conceito de momento angular e rotação na mecânica clássica

Aplicações

  • Testando uma previsão fundamental da relatividade geral com satélites como a sonda gravitacional B.
  • Medindo a rotação de buracos negros
  • Entendendo a dinâmica dos discos de acreção em torno de objetos massivos.
  • fornecendo medições de alta precisão do campo gravitacional da Terra

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • a propulsion system for spacecraft that ‘surfs’ on the dragged spacetime of a rotating body
  • energy extraction from rotating black holes by exploiting the ergosphere created by frame-dragging
  • a navigation system for deep space based on mapping the frame-dragging fields of celestial bodies
  • using frame-dragging to stabilize satellite orbits without propellant
  • a method to measure the internal rotation of stars and planets
  • creating artificial frame-dragging fields in a lab to study spacetime dynamics
  • a communication device that uses modulated spacetime twists
  • a method to alter the angular momentum of asteroids for planetary defense
Relacionado a: arrasto de referenciais, efeito de oscilação da lente, relatividade geral, espaço-tempo, sonda gravitacional b, giroscópio. black hole giro, rotação.

Contexto histórico

Arrasto de quadro (Efeito de estrangulamento da lente)

1915
1915-11
1916
1918
1919-05-29
1920
1920
1913
1915
1916
1917
1918
1920
1920
1921

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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