Nii oli Einstein eks? Me kontrollime Relatiivsusteooria

Sada aastat tagasi, aastal 1915, noor Šveitsi teadlane, kes tol ajal oli juba tehtud revolutsiooniline avastusi füüsika, ettepanek täiesti uut arusaama raskust.

Aastal 1915 Einstein avaldas üldrelatiivsusteooriaMis kirjeldab gravitatsiooni põhiomaduseks aegruumi. Ta esitas võrrandite mis kirjeldavad mõju kumerust energia aegruumi ja liikumise olemasolu selles osakeste ja kiirguse.

Sada aastat hiljem üldrelatiivsusteooria (GTR) on saanud aluse ehitamiseks kaasaegse teaduse, see on talus kõik testid, mille teadlased ründas teda.

Aga alles hiljuti oli võimatu läbi eksperimente äärmuslikes tingimustes kontrollida stabiilsuse teooria.

On hämmastav, kui tugev osutus relatiivsusteooria 100 aastat. Me siiski kasutada asjaolu, et Einstein kirjutas!

Clifford Will, teoreetiline füüsik, University of Florida

Nüüd teadlased on tehnoloogia, mis võimaldab teil otsida füüsika kaugemale üldrelatiivsusteooria.

Uus pilk gravitatsiooni

Üldrelatiivsusteooria kirjeldab gravitatsiooni ei jõuna (nagu see ilmub Newtoni füüsika), kuid kuna kumeruse aegruumi tõttu esemete kaal. Maa pöörleb ümber Päikese, mitte sellepärast, et tõmbab täht, kuid kuna Sun moonutusi aegruumi. Kui sirutas tekk panna raske keeglikuul, jagama muutus kuju - gravitatsiooni mõjutab ruumi on umbes sama.

Einsteini teooria ennustas paar meeletu avamist. Näiteks võimalust olemasolu mustad augud, mis painutada aegruumi sellisel määral, et miski ei saa põgeneda sees, isegi mitte valgus. tõendeid üldtunnustatud seisukohta täna leiti põhineb teoorial, et universum laieneb ja kiireneb.

Üldrelatiivsusteooria on kinnitanud mitmed tähelepanekud. Einstein ise kasutada üldrelatiivsusteooria arvutada orbiidi Mercury, kelle liikumine ei ole võimalik kirjeldada Newtoni seadused. Einstein ennustas olemasolu objektid on nii suur, et nad painutada valgust. See nähtus gravitatsiooniline Lensing, mis sageli astronoomid. Näiteks otsing eksoplaneete põhineb mõju peent muutusi kiirguse, kumerad gravitatsiooniväli tähe ümber, mis planeedi pöörlemisel.

Kontrollimine Einsteini teooria

Üldrelatiivsusteooria töötab hästi normaalne Gravitatsioonijõud, nagu on näidanud katsed läbi Maal ja jälgides planeedid Päikesesüsteemis. Aga ta ei ole kunagi testitud väga akuutsest kokkupuutest ruumid, mis asuvad piiridel füüsika.

Kõige paljutõotavad Selle teooria sellistes tingimustes - muutuste seire aegruumis nimetatakse gravitatsioonilaineid. Nad ilmuvad tulemusena suursündmuste, liitumiskoht kahe tohutu organite nagu mustad augud, või eriti tihe objektid - neutron stars.

Kosmiline ilutulestik sellises suurusjärgus mõjutab aegruumi ainult small sulin. Näiteks kui kaks musta auku põrkas ja liideti kusagil meie galaktika, gravitatsioonilainete võiks stretch ja pressitakse vahemaa asuvate objektide maa peal meeter üksteisest üks tuhandik läbimõõduga aatomi tuuma.

Oli katseid, mida saab määrata muutus aegruumi tulemusena selliseid üritusi.

Seal on hea võimalus määrata gravitatsioonilainete järgmise kahe aasta jooksul.

Clifford Will

Laser interferomeeter gravitatsiooniline laine jälgimissüsteem (LIGO) Alates observatooriumid ümber Richland (Washington) ja Livingston (Louisiana) kasutab laser määrata väikseim moonutus topelt L-kujuline detektorid. Kui aegruumi lainetused läbib detektorid, venib ja surub ruumi, nii et detektori resizes. LIGO saab neid mõõta.

LIGO alustas sarja kaatrid aastal 2002, kuid ei jõudnud tulemus. 2010. aastal toimus töö parandamiseks ja ettevõtte järglane, Advanced LIGO jälgimissüsteem tuleks alustada tööd sel aastal. Paljud kavandatud eksperimendid suunatud otsivad gravitatsioonilainete.

Teine võimalus testida Relatiivsusteooria - pilk omadused gravitatsioonikiirgus. Näiteks võib neid polariseerunud valgus juhitakse läbi polariseeritud prille. Relatiivsusteooria ennustab funktsioonid mõju ja kõrvalekaldeid arvutused võivad olla põhjust kahelda teooria.

ühtne teooria

Clifford Will usub, et avastus gravitatsioonikiirgus ainult tugevdama Einsteini teooria:

Ma arvan, et me peame jätkama otsida tõendeid Üldrelatiivsusteooria olla kindel, et see on õige.

Ja miks me vajame neid katseid?

Üks tähtsamaid ja raske saavutada kaasaegse füüsika - leida teooria, mis ühendaks Einstein uuringus, et on teaduse kõiksus ja kvantmehaanikaTegelikkus väikseim objektid.

Edasiminek selles suunas, kvantgravitatsiooniVõib olla vajalik teha muudatusi üldrelatiivsusteooria. On võimalik, et katsed valdkonnas Kvantgravitatsiooni nõuab nii palju energiat, et nad oleks võimatu teostada. "Aga kes teab - ütles Will - võibolla kvant universumi mõju on, kerge, kuid saadaval otsing."