Einstein relativitáselmélete - habár mindenekelőtt briliáns matematikai modell, nem nélkülözi a gyakorlati relevanciákat sem. Számos következtetés, állítás, hipotézis származik e teóriából, melyek észleléséhez, illetve igazolásához igen költséges tudományos mérésekre van szükség. A NASA költségén felszerelt Gravity Probe B űrszondát még 2004-ben lőtték fel, s 2005 folyamán végzett fontos méréseket, melyek az Einstein-féle általános relativitáselmélet kísérleti igazolását célozzák. A kísérlet bár rendkívüli, semmiképpen sem egyedi - elvégre nem ez az első eset, hogy kísérleti úton igazolják az általános relativitáselmélet egyes gyakorlati következményeit. Az Einstein-féle elmélet gyakorlati ellenőrzésénél főleg az okoz problémát, hogy kiszűrjük a klasszikus newtoni modellhez mért eltéréseket, melyeket még a hagyományos modellel is meg tudunk magyarázni.
Az iszonyú tömeg
Jó példát nyújt erre az einsteini elmélet azon következtetése, mely szerint a nagy tömegű testek gravitációs tere meggörbíti a téridőt (mi több: a gravitációs tér már eleve a négydimenziós téridő görbületében nyilvánul meg). Einstein valaha úgy vélte, hogy egy nagy tömegű csillag körül forgó bolygó pályájának lassú, ún. precessziós mozgást végző ellipszisnek kell lennie. Márpedig éppen ilyen tulajdonságokat mutatott a Merkúr, melynek ellipszoid pályája lassan körbefordul - ezt nevezik a Merkúr perihéliuma (a bolygópálya Naphoz közeli pontja) precessziójának. Sokáig ez tűnt az elmélet legbiztosabb támaszának, Einstein úgy számolt, hogy ez a precesszió a Merkúr esetében évszázadonként 43 ívmásodperc. Mit ad isten, valóban ennyi, amiképpen azt Leverrier francia csillagász méréseiből már a XIX. század óta tudjuk. Csakhogy akkoriban még úgy vélte a tudományos közösség, hogy a Nap nagyjából tökéletes szferoid (magyarul gömb) - máskülönben egy lapultabb, az egyenlítője mentén kidudorodó Nap a hagyományos newtoni elmélet szerint is előidézhetne némi precessziót. Nos, bár történtek erre vonatkozó kísérletek, spekulatív módon nem sikerült megingatni az Einstein-féle teóriát, s nincs bizonyíték a Nap esetleges lapultságára sem. Ahhoz viszont, hogy erősebb bizonyítékokkal szolgáljunk, szükség volna egy Merkúr körül pályára állított mesterséges holdra.
Az általános relativitáselméletnek létezik egy másik, látszólag meglepő következtetése - ezek szerint erős gravitációs térben az órák lassabban járnak, mint a tömegközépponttól távolabb - ezt nevezik gravitációs vöröseltolódásnak. Ennek igazolására indult útjára 1976-ban a Gravity Probe A űrszonda, ahol egy fedélzeti mézer (koherens mikrohullámú elektromágneses sugárzást előállító eszköz) segítségével próbálták tesztelni, vajon 10 ezer kilométeres magasságban gyorsabban járnak-e az órák, mint a Föld felszínén. A küldetés akkor sikeresnek bizonyult, s első megközelítésben meglehetős pontossággal verifikálták, hogy a gravitációs tér mintegy lelassítja az időt. Mindebben azonban még mindig sok a bizonytalanság, annak köszönhetően, hogy a várt anomáliák szempontjából nemhogy a Föld, de a Nap gravitációs hatása is csekély.
A Gravity Probe B egy másik oldalról közelít: az általános relativitáselmélet szerint ugyanis egy forgó, nagy tömegű test nem csupán meggörbíti maga körül a téridőt, de egyben magával is húzza, némiképpen megcsavarja, s mindez jól mérhető egy pörgettyű, azaz giroszkóp viselkedésén. A Földnek ez a térgörbítő és tércsavaró hatása tudniillik a Föld körül keringő mesterséges hold (jelen esetben a Gravity Probe B) fedélzetén elhelyezett giroszkóp tengelyének lassú precesszióját eredményezi.
Hidegben is tornászik
A kutatók nem sokat vacakoltak, rögvest négy giroszkópot pakoltak fel, de nem éppen a megszokott formában. A Gravity Probe B pörgettyűi speciális kvarcüvegből készültek, s erre került még egy különleges nióbiumköpeny úgy, hogy a négy pingponglabda méretű pörgettyű a lehető legszabályosabb gömböt formázza, s attól csak negyvenatomnyi vastagságban (!) térhessen el. A négy giroszkópot azután kétkelvines (-271 Celsius-fokos) szuperfolyékony héliumot tartalmazó Dewar-edénybe helyezték, amelytől maga a nióbiumköpeny is szupravezetővé válik. Már nincs is más hátra, mint egy távcső segítségével beirányozni a tengelyt egy ismert csillagrendszer (ez jelen esetben a Pegazus csillagkép egyik kettőscsillaga) felé, s mérni a tengely precesszióját, amit a szupravezetővé vált nióbiumköpeny mágneses terének változásán keresztül érzékelnek. A mérések feldolgozása még most is zajlik - egyelőre ott tartunk, hogy a Föld téridőgörbítő hatását és az ebből adódó geodéziai precessziót máris sikerült igazolni. Viszont ez év vége előtt aligha fogjuk megtudni, vajon a mért adatok igazolják-e azt is, hogy nagy tömegű testek (így Földünk) mintegy magukkal húzzák a téridőt. Egy rejtéllyel azonban máris beljebb vagyunk. Idén február 9-én ugyanis végre elismerték, hogy az űrszondáról számos, eddig azonosítatlan jel érkezett a NASA központjába. Egyes, a misszió sikerét illetően szkeptikus fórumok szerint e jelzések értelmezése érdekesebb eredményt hoz, mint amiért a Gravity Probe B-t eredetileg az űrbe küldték.
