Undervisningsforløb om Gravity Probe B

Gravity Probe B er et meget fint satelliteksperiment til test af den generelle relativitetsteori.
Gyroskop i Gravity Probe B

Et meget ambitiøst satellitforsøg, foreslået i starten af 1960'erne og endelig realiseret fyrre år senere, Gravity Probe B, har med succes eftervist centrale forudsigelser inden for Einsteins generelle relativitetsteori vha et avanceret gyroskop. Velegnet til fysik A til perspektivering af emnet gravitation og en kvalitativ forståelse af gravitation og rumtid.

Omfang:   2-4 moduler á 1,5 time

Formål:  Med udgangspunkt i et avanceret forsøg til test af den generelle relativitetsteori at forstå satellitbevægelse, nogle grundlæggende ideer i den generelle relativitetsteori, herunder "frame dragging" (kvalitativt). Forstå et gyroskops virkemåde.

Introduktion og baggrund: Kendskab til Newtons gravitationslov, satellitbevægelse. 

Gennemførelse:  

Eleverne inddeles i grupper, der skal fremlægge om de enkelte dele af forsøget: gyroskoperne, selve sateliltten, bevægelsen af satelitten, forudsigelserne fra teorien og resultaterne.

Elever indhenter viden fra eksempelvis:

Der afholdes oplæg i klassen eller i matrix-grupper.

Opfølgning:  

Regn opgave 1 fra Fysik A eksamensættet 2011, 19. maj, der handler om fordampningen af He fra den del af udstyret der var kølet ned til omkring 2 K.

Arbejde med Schiffs ligning, der forudsiger hvor meget gyroskopet drejer på grund af "frame-dragging", og som er er nævnt i Educators guide.

Eksempler på andre steder, hvor den generelle relativitetsteori viser sig: GPS, sorte huller og gravitationsbølger fra sorte huller

Kreditering:    Michael Brix Pedersen

Produceret i samarbejde med

Centre for Undervisningsmidler

Centre for Undervisningsmidler har ansat 30 fagredaktører med solidt kendskab til pædagogik og undervisning til at udvikle fagsiderne til de gymnasiale uddannelser på EMU (STX/HF). Fagsiderne udvikles og vedligeholdes i samarbejde med de faglige foreninger og Undervisningsministeriet.

Se mere om samarbejdet her.

CFU findes også på EMUen. Siderne vedligeholdes af CFU selv - se her. Her kan skolerne søge information om landsdækkende aktiviteter, ligesom man kan finde CFU-centrenes lokale websites.

cfu-v1.png

Relaterede links

Websitet for Gravity Probe B
Indeholder en glimrende 40-siders Educators guide, videnskabelige artikler, billedmateriale m.m.
P1-udsendelsen om Einsteins generelle relativitetsteori (i anledning af 100-året for teorien)
NASA's side om Gravity Probe B for videoklip-demonstrationer af ideen bag eksperimentet.