Trascinamento del fotogramma

Trascinamento del fotogramma è la previsione della di Einstein relatività generale che una massa rotante attorciglia il tessuto dello spaziotempo attorno a sé, trascinando lo spazio e il tempo vicini nella direzione della sua rotazione. È una delle conseguenze più controintuitive del considerare la gravità come uno spaziotempo curvo: un oggetto rotante non si limita ad attrarre le cose, ma agita la geometria attorno a sé come un cucchiaio nel miele.

Gravità che si comporta come il magnetismo

Nella fisica di Newton, la gravità dipende solo da quanta massa è presente, non dal fatto che si muova o meno. La relatività generale è diversa: le masse in movimento e in rotazione producono effetti gravitazionali aggiuntivi, in stretta analogia con il modo in cui le cariche elettriche in movimento producono il magnetismo. Per questo motivo il trascinamento del frame è chiamato anche gravitomagnetismo. Un giroscopio tenuto vicino a un pianeta in rotazione subirà una lenta precessione (il suo asse verrà trascinato) anche se nulla lo tocca. Questa previsione specifica è nota come Effetto lente–Thirring, derivato nel 1918.

Misurare una torsione quasi impercettibile

Vicino alla Terra, il trascinamento del fotogramma è straordinariamente debole, causando una deriva del giroscopio solo di pochi miliardesimi di grado all'anno. Rilevarlo richiedeva una precisione squisita. della NASA Sonda di gravità B La missione, lanciata nel 2004, ha portato in orbita giroscopi ultra precisi e, dopo anni di attenta analisi, ha confermato l'effetto Lense-Thirring entro circa il 20%. Lo hanno confermato anche misurazioni indipendenti che utilizzano il tracciamento preciso dei satelliti con raggio laser.

Trascinamento del frame all'estremo

Intorno a un che gira rapidamente Buco nero di Kerr, il trascinamento del fotogramma diventa schiacciante. Vicino all'orizzonte si trova una regione chiamata ergosfera, dove lo spaziotempo viene trascinato così violentemente che nulla può rimanere fermo: tutto è costretto a ruotare insieme al buco nero. Questo trascinamento estremo è ciò che rende Processo di Penrose possibile per estrarre energia da un buco nero e modella i dischi e i getti di accrescimento vorticosi visti attorno ai veri buchi neri.

Un malinteso comune

Il trascinamento del telaio non significa che la massa rotante afferra e trascina fisicamente gli oggetti insieme all'attrito. Niente di materiale li tocca. Ciò che viene trascinato è la stessa definizione locale di "non rotante": un giroscopio che fluttua liberamente, non sentendo alcuna forza, trova ancora il suo orientamento lentamente trasportato dalla geometria contorta dello spaziotempo.