10 objevů, které daly Einsteinovi pravdu, a 1 objev, který ho vyvedl z omylu

Legendární fyzik Albert Einstein byl myslitel, který předběhl svou dobu. Einstein se narodil 14. března 1879 a dozvěděl se o trpasličí planetě Pluto, která je dodnes viditelná i nejmodernějšími dalekohledy. Měl myšlenku vesmírných letů, která se o více než 100 let později stala skutečností.

Navzdory technickým omezením své doby publikoval Einstein v roce 1915 svou slavnou teorii relativity, v níž učinil předpovědi o povaze vesmíru, které byly učiněny před více než stoletím.

10 objevů, které dokazují, že měl Einstein pravdu, a 1 objev, který mu dokazuje, že se mýlil - 1 — Myriáda vířících galaxií z prvního snímku z hlubokého pole pořízeného vesmírným dalekohledem Jamese Webba a portrét Alberta Einsteina.

Zde jsou pozorování, která dokazují, že Einstein měl ohledně podstaty vesmíru pravdu, a jedno, které dokazuje, že se mýlil.

1. První snímek černé díry

Einsteinova teorie relativity popisuje gravitaci jako důsledek zakřivení časoprostoru. V podstatě čím je objekt hmotnější, tím více zakřivuje časoprostor, což způsobuje, že k němu padají menší objekty. Teorie také předpovídá existenci černých děr – hmotných objektů, které zakřivují časoprostor natolik, že jim nemůže uniknout ani světlo.

Když vědci používající dalekohled EHT (Event Horizon Telescope) pořídili první snímek černé díry, dokázali, že Einstein měl pravdu v některých velmi specifických věcech – konkrétně v tom, že každá černá díra má bod, ze kterého není návratu, zvaný horizont událostí, který je zhruba kruhový a jehož předpovězená velikost je založena na hmotnosti černé díry. Průlomový snímek černé díry pořízený dalekohledem EHT ukazuje, že tato předpověď byla naprosto správná.

2. Ozvěny černé díry

Astronomové opět prokázali správnost Einsteinových teorií o černých dírách, když detekovali zvláštní vzorec rentgenového záření vyzařovaného poblíž černé díry vzdálené 800 milionů světelných let od Země. Kromě očekávaného rentgenového záření vycházejícího z přední části černé díry tým také detekoval „světelnou ozvěnu“ předpovězeného rentgenového světla.

3. Gravitační vlny

10 objevů, které daly Einsteinovi za pravdu, a 1 objev, který mu dokázal, že se mýlil - 2 — Dvě černé díry se sloučily dohromady.

Einsteinova teorie relativity také popisuje obrovské vlnky v časoprostoru zvané gravitační vlny. Tyto vlny jsou výsledkem sloučení nejhmotnějších objektů ve vesmíru, jako jsou černé díry a neutronové hvězdy.

Pomocí speciálního detektoru zvaného Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) fyzici v roce 2015 potvrdili existenci gravitačních vln a v následujících letech detekovali desítky dalších příkladů gravitačních vln, čímž opět dokázali, že Einstein měl pravdu.

4. Partnerské černé díry se kymácejí

Studium gravitačních vln by mohlo odhalit tajemství masivních, vzdálených objektů, které je uvolňují. Studiem gravitačních vln vyzařovaných dvojicí pomalu se srážejících černých děr v roce 2022 fyzici potvrdili, že tyto masivní objekty oscilují – neboli precesují – na svých drahách, jak se spirálovitě přibližují k sobě, přesně jak předpověděl Einstein.

5. „Tančící“ spirální hvězda

10 objevů, které dokazují, že měl Einstein pravdu, a 1 objev, který mu dokazuje, že se mýlil - 3

Vědci znovu viděli Einsteinovu teorii precese v akci poté, co studovali hvězdu, která obíhala kolem supermasivní černé díry po dobu 27 let. Po dokončení dvou plných oběhů černé díry bylo pozorováno, že oběžná dráha hvězdy „tančí“ vpřed ve tvaru hvězdičky, spíše než aby se pohybovala po pevné eliptické dráze.

Tento pohyb potvrdil Einsteinovy předpovědi o tom, jak by malý objekt obíhal kolem relativně obrovského objektu.

6. Kolapsující neutronová hvězda

Nejsou to jen černé díry, které deformují časoprostor kolem sebe; totéž dokážou i superhusté obaly mrtvých hvězd. V roce 2020 fyzici studovali, jak neutronová hvězda obíhala kolem bílého trpaslíka (typu umírající, kolabující hvězdy) v předchozích 20 letech, a zjistili dlouhodobý drift, když se obě hvězdy vzájemně obíhaly.

Podle výzkumníků by tento drift mohl být způsoben jevem zvaným přetahování lanem. V podstatě bílý trpaslík natolik přitahoval časoprostor, že v průběhu času mírně změnil oběžnou dráhu neutronové hvězdy. To opět potvrzuje předpovědi Einsteinovy teorie relativity.

7. Gravitační čočka

Podle Einsteina, pokud je objekt dostatečně hmotný, deformuje časoprostor takovým způsobem, že vzdálené světlo vyzařované zpoza objektu bude zvětšeno (jak je vidět ze Země). Tento jev se nazývá gravitační čočkování a byl široce používán k pozorování objektů v hlubokém vesmíru pomocí lupy.

První snímek pořízený vesmírným dalekohledem Jamese Webba v hlubokém poli využil efekt gravitační čočky kupy galaxií vzdálené 4,6 miliardy světelných let k dramatickému zvětšení světla z galaxií vzdálených více než 13 miliard světelných let.

8. Einsteinova svatozář

10 objevů, které dokazují, že Einstein měl pravdu, a 1 objev, který mu dokazuje, že se mýlil - 4 — Einsteinova svatozář.

Jedna z forem gravitační čočky je tak výrazná, že ji fyzici pojmenovali Einsteinova. Když se světlo ze vzdáleného objektu zvětší do dokonalého halo kolem masivního objektu v popředí, vědci tomu říkají „Einsteinovo halo“. Tyto krásné objekty existují v celém vesmíru a byly vyfotografovány astronomy.

9. Vesmír se mění

Jak světlo putuje vesmírem, jeho vlnová délka se mění a protahuje různými způsoby, což je známo jako rudý posuv. Nejznámější typ rudého posuvu je způsoben rozpínáním vesmíru. (Einstein navrhl číslo zvané kosmologická konstanta, které by toto zdánlivé rozpínání vysvětlovalo ve svých dalších rovnicích.)

Einstein však také předpověděl typ „gravitačního rudého posuvu“, ke kterému dochází, když světlo ztrácí energii na cestě z prohlubní v časoprostoru vytvořených hmotnými objekty, jako jsou galaxie. V roce 2011 studie světla ze stovek tisíc vzdálených galaxií prokázala, že „gravitační rudý posuv“ skutečně existuje, jak Einstein navrhl.

10. Atomy se pohybují v kvantovém provázání

Zdá se, že Einsteinovy teorie platí i v kvantové oblasti. Relativita říká, že rychlost světla je ve vakuu konstantní, což znamená, že prostor by měl vypadat stejně ze všech stran.

V roce 2015 vědci ukázali, že tento jev platí i v nejmenších měřítkách, když měřili energii dvou elektronů pohybujících se v různých směrech kolem atomového jádra. Energetický rozdíl mezi elektrony zůstal konstantní bez ohledu na to, kterým směrem se pohybovaly, což potvrdilo tuto část Einsteinovy teorie.

11. Mýlím se ohledně kvantového provázání

V jevu zvaném kvantové provázání mohou propojené částice zdánlivě komunikovat navzájem na obrovské vzdálenosti rychleji než rychlost světla, přičemž si „vyberou“ stav, ve kterém budou setrvávat, až poté, co byly změřeny.

Einstein tento jev nenáviděl, vysmíval se mu jako „strašidelnému dění na dálku“ a trval na tom, že žádný vliv se nemůže šířit rychleji než světlo a že objekty mají stavy, ať už je měříme, nebo ne.

V globálním experimentu, v němž byly po celém světě měřeny miliony částic, však vědci zjistili, že částice si po změření zdánlivě vybírají pouze jeden stav.

(Zdroj: tienphong.vn)

Užitečný
Emoce
Tvůrčí
Unikátní
Hněv