伝説の物理学者アルベルト・アインシュタインは、時代を先取りした思想家でした。1879年3月14日に生まれたアインシュタインは、今日でも最先端の望遠鏡で観測されている準惑星、冥王星の存在を知っていました。彼は宇宙旅行というアイデアを考案し、それは100年以上後に現実のものとなりました。
当時の技術的な制限にもかかわらず、アインシュタインは1915年に有名な相対性理論を発表し、1世紀以上も前に宇宙の性質について予測しました。
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による初の深宇宙画像から得られた無数の渦巻く銀河の画像とアルバート・アインシュタインの肖像。
以下は、アインシュタインが宇宙の本質について正しかったことを証明する観察と、彼が間違っていたことを証明する観察です。
1. ブラックホールの最初の画像
アインシュタインの相対性理論は、重力は時空の歪みの結果として生じると説明しています。基本的に、物体が重いほど時空を歪ませ、より小さな物体がその物体に向かって落下するようになります。この理論は、ブラックホールの存在も予言しています。ブラックホールとは、光さえも逃れられないほど時空を歪ませる巨大な天体です。
イベント・ホライズン・テレスコープ（EHT）を用いた研究者たちが初めてブラックホールの画像を撮影したとき、彼らはアインシュタインの予測がいくつかの非常に具体的な点において正しかったことを証明しました。具体的には、すべてのブラックホールには事象の地平線と呼ばれる不可逆な点があり、それはほぼ円形でなければならず、その大きさはブラックホールの質量に基づいて予測される、というものです。EHTによる画期的なブラックホール画像は、この予測が完全に正確であることを示しました。
2. ブラックホールのエコー
天文学者たちは、地球から8億光年離れたブラックホールの近くで奇妙なX線放射を検出し、ブラックホールに関するアインシュタインの理論の正しさを再び証明しました。研究チームは、ブラックホールの前面から放射されると予想されていたX線放射に加え、予測されていたX線光の「輝くエコー」も検出しました。
3. 重力波
2つのブラックホールが合体しました。
アインシュタインの相対性理論は、重力波と呼ばれる時空構造の巨大な波紋についても説明しています。これらの波は、ブラックホールや中性子星など、宇宙で最も質量の大きい天体の合体によって生じます。
物理学者たちは、レーザー干渉計重力波観測所（LIGO）と呼ばれる特殊な検出器を使用して、2015年に重力波の存在を確認し、その後数年間でさらに数十の重力波の例を検出し、再びアインシュタインの正しさを証明しました。
4. ブラックホールのパートナーが揺れる。
重力波を研究することで、それを放出する遠方の巨大な天体の謎が解明される可能性があります。2022年にゆっくりと衝突する2つのブラックホールから放出される重力波を研究することで、物理学者たちは、アインシュタインが予測した通り、巨大な天体が互いに近づくにつれて軌道上で振動、つまり歳差運動を起こすことを確認しました。
5. 踊る渦巻き星
科学者たちは、超大質量ブラックホールを周回する恒星を27年間研究した結果、アインシュタインの歳差運動理論が再び機能しているのを目の当たりにした。ブラックホールを2周した後、恒星の軌道は固定された楕円軌道を描くのではなく、ロゼット状に前方に「踊るように」動くと考えられている。
この動きは、小さな物体が比較的質量の大きい物体の周りを回るというアインシュタインの予測を裏付けるものとなった。
6. 収縮する中性子星
周囲の時空を曲げるのはブラックホールだけではありません。死んだ恒星の超高密度の殻も時空を曲げることがあります。2020年、物理学者たちは中性子星が過去20年間にわたって白色矮星（崩壊し死んだ恒星の2種類）をどのように周回してきたかを研究し、2つの天体が互いの周りを周回する長期的なドリフトを発見しました。
研究者によると、このドリフトは牽引力と呼ばれる効果によって引き起こされた可能性がある。本質的には、白色矮星が時空を引っ張り、時間の経過とともに中性子星の軌道をわずかに変化させたと考えられる。これもまた、アインシュタインの相対性理論の予測を裏付けるものである。
7. 重力レンズ
アインシュタインによれば、物体が十分に大きい場合、時空は曲げられ、物体の背後から放射される遠くの光は（地球から見ると）拡大される。この効果は重力レンズ効果と呼ばれ、宇宙の深部にある物体を観測するための拡大鏡として広く利用されてきた。
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による初の深宇宙画像は、46億光年離れた銀河団の重力レンズ効果を利用して、130億光年以上離れた銀河からの光を大幅に拡大した。
8. アインシュタインの光輪
アインシュタインの光輪。
重力レンズの一種は非常に鮮明で、物理学者たちはそれをアインシュタインレンズと名付けました。遠くの物体からの光が拡大されて、前方にある巨大な物体の周りに完璧なハローを形成する場合、 科学者たちはそれを「アインシュタインハロー」と呼びます。これらの驚くべき物体は宇宙のいたるところに存在し、天文学者によって撮影されています。
9. 宇宙は変化している。
光が宇宙を進むにつれて、その波長は変化し、様々な形で引き伸ばされます。これを赤方偏移と呼びます。最もよく知られている赤方偏移は、宇宙の膨張によるものです。（アインシュタインは、他の方程式におけるこの見かけの膨張を説明するために、宇宙定数と呼ばれる数値を提唱しました。）
しかし、アインシュタインは一種の「重力赤方偏移」も予言していました。これは、銀河などの巨大な天体によって作り出された時空の窪みから光が抜け出す際にエネルギーを失う現象です。2011年には、数十万もの遠方銀河からの光の研究によって、アインシュタインが示唆した通り、「重力赤方偏移」が実際に存在することが実証されました。
10. 原子は量子もつれを起こしている。
アインシュタインの理論は量子の世界でも成り立つようです。相対性理論によれば、真空中では光速度は一定であり、つまり空間はどの方向から見ても同じように見えるということです。
2015年、研究者たちは、原子核の周りを異なる方向に移動する2つの電子のエネルギーを測定することで、この効果が最小スケールでも成り立つことを実証しました。電子間のエネルギー差は、電子がどちらの方向に動いても一定であり、アインシュタインの理論のこの部分を裏付けました。
11. 量子もつれ現象に関して誤りです。
量子もつれと呼ばれる現象では、結合した粒子は光速よりも速く広大な距離を越えて互いに通信することができ、測定された後にのみ存在する状態を「選択」できるようです。
アインシュタインはこの現象を嫌い、「遠距離での幽霊のような効果」と揶揄し、いかなる影響も光より速く伝わることはできず、物体は測定の有無にかかわらず状態を持っていることを強調した。
しかし、 世界中で何百万もの粒子を測定した地球規模の実験で、研究者たちは、粒子は測定された瞬間に状態を選択するように見えることを発見しました。
（出典：tienphong.vn）
有益
感情
クリエイティブ
個性的
怒り
[広告2]
ソース
コメント (0)