تا چند ماه دیگر و در اوایل پاییز امسال، ناسا و بنیاد علوم
امریکا به یاری این محققین خواهد رفت. دستگاههای کنونی لیزری،
فاصله ی ماه تا زمین را – که حدود 385 هزار کیلومتر است – با
دقتی در حدود 1.7 سانتیمتر اندازه گیری می کنند. اما دستگاههای
جدید، این دقت را 10 بار بیشتر خواهد کرد: دقتی در حدود 1 تا 2
میلیمتر! چنین دقتی به دانشمندان امکان می دهد تا هرگونه خطای
احتمالی در تئوری انیشتین را 10 بار دقیقتر بررسی کنند.
وسیله ای که توانایی انجام چنین کاری را فراهم می سازد، آپولو
نامیده می شود. مخفف اداره رصدخانه لیزری ماه قله آپاچی. این
رصدخانه که در وایت سند نیومکزیکو قرار
دارد، می بایست زمان رفت و برگشت پالسهای لیزری شلیک شده به
طرف ماه را با دقتی در حد پیکو ثانیه – تریلیونیوم یا 10 به
توان منهای 12 – اندازه گیری کند. باقی کار نسبتا ساده است. ما
سرعت دقیق نور را می دانیم – چیزی در حدود 300 هزار کیلومتر بر
ثانیه – مدت زمان رفت و برگشت مسیر را هم داریم، فاصله میان
تلسکوپ آپولو تا ماه به راحتی و با دقت بسیار بالا بدست می
آید.ولی چطور آپولو با دقتی 10 بار بیشتر از حالا این کار را
می کند؟ اول از همه، آپولو از یک تلسکوپ بزرگتر نسبت به تلسکوپ
قبلی که در رصدخانه مک دونالد در تگزاس بود، برخوردار است: 3.5
متر بجای 0.72 متر. آیینه بزرگ، فوتونهای بیشتری از سطح ماه
جمع آوری می کند. تلسکوپ قبلی تنها 1 فوتون بازگشتی از هر 100
پالس را آشکار می ساخت. (هر پالس شامل 10 ه توان 17 فوتون
است!) در حالیکه آپولو از هر پالس ارسالی 5 فوتون بازگشتی را
خواهد دید که این تاثیر زیادی بر روی نتایج آماری بدست آمده
دارد. با این حال اختلالهای زیادی نیز می بایست در نظر گرفته
شوند. نخستین آنها جو زمین است. اتمسفر همانطور که ستاره ها را
به چشمک و سوسو زدن وا می دارد، می تواند باعث تغییر در مسیر
پرتو لیزر نیز شود. حرکت زمین زیر رصدخانه را نیز باید در نظر
گرفت. اگر تنها چند سانتیمتر در طول سال، زمین رصدخانه جابه جا
شود، نتایج بلند مدت را کلی بهم خواهد ریخت. بنابراین پس از
بررسی های زیاد، وایت سند نیو مکزیکو انتخاب شد؛ جاییکه که جو
بالای سر آن بسیار آرام و پایدار است و زمین نسبتا ثابتی هم
دارد. با وجود این، با استفاده از حسگرهای GPS و
دستگاههای دقیق، جابه جایی زمین در آن نواحی به دقت مطالعه و
بررسی می شود. همین طور با استفاده از دستگاههای هوا سنج،
میزان پایداری جو همواره اندازه گیری خواهد شد.
رصدخانه لیزری
ماه پرتوهایی از اشعه لیزر به سمت ماه خواهد فرستاد و بازتاب
آنها را خواهد دید و مدت زمان رفت و برگشت شان را اندازه گیری
می کند.
این تصویر نمایی
از رصدخانه مک دونالد دانشگاه تگزاس است.
و
سرانجام، شاید از میان تمامی این تدابیر و اندازه گیریها،
قانون سقوط آزاد، سقوط کند. بسیاری از فیزیکدانان منتظر شنیدن
چنین خبری هستند. شاید این شکاف در تئوری نسبیت عام، راهنمایی
برای یافتن "تئوری همه چیز" باشد. از پیزا در ایتالیا تا ماه و
تا وایت سند نیومکزیو ... راه درازی بوده است، برای آزمایشی که
صدها سال به درازا کشیده و صدها هزار کیلومتر در سفر بوده. و
حالا، شاید ما، به زودی جواب آن را داشته باشیم.