Gravity Probe B était une expérience de physique par satellite, lancée le 20 avril 2004, qui utilisait quatre gyroscopes et un télescope pour effectuer des mesures délicates. Le but de l’expérience était de détecter la courbure créée par le champ gravitationnel de la Terre, ainsi que les effets associés de « traînée de cadre ». Les gyroscopes, suspendus dans des vaisseaux d’hélium superfluide à des températures proches du zéro absolu, sont les quatre objets les plus sphériques jamais créés par des mains humaines. Gravity Probe B continue d’orbiter autour de la terre, mais son instrumentation est devenue inutilisable fin 2005, ayant servi son cours.
L’engin Gravity Probe B utilisait certaines des instruments scientifiques les plus sophistiqués disponibles à l’époque. Financé par la NASA et dirigé par le département de physique de l’Université de Stanford, Gravity Probe B marque la première fois qu’une université est en charge d’un projet financé par la NASA. Lockheed Martin était le principal sous-traitant du projet, construisant la majeure partie du matériel de lancement. Le package scientifique a été conçu par des ingénieurs et des physiciens de l’Université de Stanford.
En l’absence d’interférence gravitationnelle, un gyroscope sphérique continue de tourner dans la même direction qu’il reçoit une poussée initiale. Les gyroscopes de Gravity Probe B, qui sont des sphères uniformes à moins de 40 diamètres atomiques, devraient surtout se déplacer dans des rotations uniformes. Lorsqu’il y a interférence gravitationnelle, un gyroscope ne se déplace pas de manière uniforme. Comme Gravity Probe B effectue une orbite complète autour de la terre, les gyroscopes sont légèrement perturbés par la courbure de l’espace-temps causée par le champ de gravité terrestre. L’angle exact de perturbation peut être utilisé pour calculer le degré de courbure de l’espace-temps et nous donner d’autres informations importantes sur les qualités relativistes de la région autour de la terre.
Les changements d’angle de rotation entre les gyroscopes ont été mesurés par des dispositifs supraconducteurs d’interférence quantique (SQUID) ultra-précis qui mesurent les changements de champs magnétiques aussi petits que quelques nanoteslas. Les SQUID de Gravity Probe B étaient en niobium et consistaient en une minuscule couche à la surface des sphères gyroscopiques. La majeure partie des sphères était constituée de quartz fondu, qui peut être rendu extrêmement homogène en densité.