10 objevů, které daly Einsteinovi pravdu, a 1 objev, který mu dokázal, že se mýlil.

Legendární fyzik Albert Einstein byl myslitel, který předběhl svou dobu. Einstein se narodil 14. března 1879 a věděl o trpasličí planetě Pluto, kterou i dnes dokáží pozorovat nejmodernější dalekohledy. Pojal myšlenku cestování vesmírem, která se stala realitou o více než 100 let později.

Navzdory technickým omezením své doby publikoval Einstein v roce 1915 svou slavnou teorii relativity, která předpovídala povahu vesmíru již před více než stoletím.

10 objevů, které daly Einsteinovi pravdu, a 1 objev, který mu dokázal, že se mýlil - 1 — Snímky nespočtu vířících galaxií z prvních snímků hlubokého pole pořízených vesmírným dalekohledem Jamese Webba a portrét Alberta Einsteina.

Níže uvádíme pozorování, která dokazují, že Einstein měl ohledně podstaty vesmíru pravdu, a jedno, které mu vyvrací jeho omyl.

1. První snímek černé díry

Einsteinova teorie relativity popisuje gravitaci jako důsledek zakřivení časoprostoru. V podstatě čím je objekt těžší, tím více zakřivuje časoprostor, což způsobuje, že k němu padají menší objekty. Tato teorie také předpovídá existenci černých děr – hmotných objektů, které zakřivují časoprostor do takové míry, že z nich nemůže uniknout ani světlo.

Když vědci používající dalekohled Event Horizon Telescope (EHT) pořídili první snímek černé díry, dokázali, že Einstein měl pravdu v řadě velmi specifických věcí – konkrétně v tom, že každá černá díra má nevratný bod zvaný horizont událostí, který musí být téměř kruhový a jehož velikost se předpovídá na základě hmotnosti černé díry. Průlomový snímek černé díry pořízený EHT ukázal, že tato předpověď byla zcela přesná.

2. Ozvěny černých děr

Astronomové opět prokázali správnost Einsteinových teorií o černých dírách detekcí zvláštní formy rentgenového záření poblíž černé díry vzdálené 800 milionů světelných let od Země. Kromě očekávaného rentgenového záření vycházejícího z čela černé díry výzkumný tým také detekoval „zářící ozvěnu“ předpovězeného rentgenového světla.

3. Gravitační vlny

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

Einsteinova teorie relativity také popisuje obrovské vlnky ve struktuře časoprostoru zvané gravitační vlny. Tyto vlny jsou výsledkem srážek 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 emitovaných dvojicí černých děr, které se v roce 2022 pomalu srážely, fyzici potvrdili, že masivní objekty oscilují – neboli precesují – na svých drahách, když se k sobě přibližují, přesně jak předpověděl Einstein.

5. „Tančící“ spirální hvězda

10 objevů, které daly Einsteinovi pravdu, a 1 objev, který mu dokázal, že se mýlil - 3

Vědci byli opět svědky Einsteinovy teorie precese v praxi poté, co 27 let studovali hvězdu obíhající kolem supermasivní černé díry. Předpokládá se, že po dvou plných oběhech kolem černé díry se oběžná dráha hvězdy „pohybuje“ vpřed v růžicovém vzoru, místo aby se pohybovala po pevné eliptické dráze.

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

6. Smršťující se neutronová hvězda

Nejsou to jen černé díry, které kolem sebe ohýbají časoprostor; dokážou to i superhusté obaly mrtvých hvězd. V roce 2020 fyzici studovali, jak neutronová hvězda obíhala kolem bílého trpaslíka (dva typy rozpadajících se mrtvých hvězd) v předchozích 20 letech, a zjistili dlouhodobý drift, při kterém oba objekty obíhají kolem sebe.

Podle výzkumníků může být tento drift způsoben efektem zvaným trakce. Bílý trpaslík v podstatě přitáhl časoprostor natolik, 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 velký, ohýbá časoprostor takovým způsobem, že světlo z dálky, vyzařované zpoza objektu, bude zvětšeno (jak je vidět ze Země). Tento jev se nazývá gravitační čočkování a byl široce používán k držení lupy pro pozorování objektů v hlubokém vesmíru.

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

8. Einsteinova svatozář

10 objevů, které daly Einsteinovi pravdu, a 1 objev, který mu dokázal, že se mýlil - 4 — Einsteinova svatozář.

Jeden typ gravitační čočky je tak zářný, že jej fyzici pojmenovali Einsteinova čočka. Když se světlo ze vzdáleného objektu zvětší do dokonalého halo kolem masivního objektu před ním, vědci tomu říkají „Einsteinovo halo“. Tyto úžasné objekty existují v celém vesmíru a byly vyfotografovány astronomy.

9. Vesmír se mění.

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

Einstein však také předpověděl jakýsi „gravitační rudý posuv“, ke kterému dochází, když světlo ztrácí energii na cestě z prohlubně v časoprostoru vytvořené 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 procházejí kvantovým provázáním.

Zdá se, že Einsteinovy teorie platí i v kvantové oblasti. Teorie relativity tvrdí, že rychlost světla je ve vakuu konstantní, což znamená, že prostor by se jevil stejně ze všech směrů.

V roce 2015 vědci prokázali, že tento jev platí i v nejmenším měřítku, když změřili 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. Nesprávné tvrzení ohledně fenoménu kvantového provázání.

V jevu zvaném kvantové provázání se zdá, že propojené částice jsou schopny vzájemně komunikovat na obrovské vzdálenosti rychleji než rychlost světla a „vybírají“ si stav, ve kterém se nacházejí, až poté, co jsou změřeny.

Einstein tento jev nenáviděl, zesměšňoval ho jako „strašidelné efekty na velké vzdálenosti“ a zdůrazňoval, že žádný vliv se nemůže šířit rychleji než světlo a že objekty mají stavy bytí, ať už je měříme, nebo ne.

V globálním experimentu, v němž byly po celém světě měřeny miliony částic, však vědci zjistili, že částice si zřejmě vybírají stav v okamžiku, kdy jsou měřeny.

Komentář (0)