아인슈타인의 주장이 옳았음을 증명하는 10가지 발견과 그의 주장이 틀렸음을 증명하는 1가지 발견.

전설적인 물리학자 알베르트 아인슈타인은 시대를 앞서간 사상가였습니다. 1879년 3월 14일에 태어난 아인슈타인은 오늘날 가장 최첨단 망원경으로도 관측할 수 있는 왜행성 플루토의 존재를 이미 알고 있었습니다. 그는 우주여행이라는 아이디어를 구상했고, 이 아이디어는 100여 년 후에 현실이 되었습니다.

당대의 기술적 한계에도 불구하고 아인슈타인은 1915년에 그의 유명한 상대성 이론을 발표하여 100년도 더 전에 우주의 본질에 대한 예측을 내놓았습니다.

제임스 웹 우주 망원경의 첫 심층 관측 이미지에서 포착한 수많은 소용돌이치는 은하들의 모습과 알베르트 아인슈타인의 초상화.

아래는 아인슈타인이 우주의 본질에 대해 옳았다는 것을 증명하는 관찰 결과와 그가 틀렸다는 것을 증명하는 관찰 결과입니다.

1. 최초의 블랙홀 이미지

아인슈타인의 상대성 이론은 중력을 시공간 왜곡의 결과로 설명합니다. 기본적으로 물체가 무거울수록 시공간을 더 많이 왜곡시켜 작은 물체가 그쪽으로 떨어지게 됩니다. 이 이론은 또한 블랙홀의 존재를 예측하는데, 블랙홀은 시공간을 극도로 왜곡시켜 빛조차 탈출할 수 없는 거대한 천체입니다.

사건의 지평선 망원경(EHT)을 사용하는 연구진이 최초로 블랙홀 이미지를 포착했을 때, 그들은 아인슈타인의 몇 가지 구체적인 사실, 즉 모든 블랙홀에는 사건의 지평선이라고 불리는 되돌릴 수 없는 지점이 있으며, 이 지점은 거의 원형이고 그 크기는 블랙홀의 질량에 따라 예측된다는 것을 입증했습니다. EHT가 촬영한 획기적인 블랙홀 이미지는 이러한 예측이 완전히 정확했음을 보여주었습니다.

2. 블랙홀의 메아리

천문학자들이 지구에서 8억 광년 떨어진 블랙홀 근처에서 특이한 형태의 X선 방출을 감지함으로써 아인슈타인의 블랙홀 이론이 옳다는 것을 다시 한번 입증했습니다. 연구팀은 블랙홀 전면에서 방출되는 예상되는 X선 외에도 예측된 X선 빛의 "빛나는 메아리"를 감지했습니다.

3. 중력파

두 개의 블랙홀이 합쳐졌다.

아인슈타인의 상대성 이론은 또한 중력파라고 불리는 시공간 구조의 거대한 파동을 설명합니다. 이 파동은 블랙홀이나 중성자별과 같이 우주에서 가장 질량이 큰 물체들이 합쳐지면서 발생합니다.

물리학자들은 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)라는 특수 탐지기를 사용하여 2015년에 중력파의 존재를 확인했으며, 이후 몇 년 동안 수십 건의 중력파를 추가로 탐지하여 아인슈타인의 이론이 옳았음을 다시 한번 입증했습니다.

4. 블랙홀의 짝이 흔들린다.

중력파 연구는 중력파를 방출하는 거대한 천체들의 비밀을 밝혀낼 수 있습니다. 2022년 천천히 충돌하는 두 블랙홀에서 방출되는 중력파를 연구한 결과, 물리학자들은 아인슈타인의 예측대로 거대한 천체들이 서로 가까워지면서 궤도를 따라 진동, 즉 세차 운동을 한다는 사실을 확인했습니다.

5. '춤추는' 나선형 별

과학자들은 27년 동안 초거대 블랙홀 주위를 공전하는 별을 연구한 결과, 아인슈타인의 세차 운동 이론이 다시 한번 작용하는 것을 목격했습니다. 블랙홀 주위를 두 바퀴 완전히 공전한 후, 별의 궤도는 고정된 타원 궤도를 따라 움직이는 대신 장미꽃잎 무늬를 그리며 "춤추듯" 움직이는 것으로 추정됩니다.

이 운동은 작은 물체가 상대적으로 질량이 큰 물체 주위를 공전한다는 아인슈타인의 예측을 확인시켜 주었다.

6. 수축하는 중성자별

블랙홀만이 시공간을 휘게 하는 것은 아닙니다. 초고밀도의 죽은 별 껍질도 마찬가지입니다. 2020년, 물리학자들은 중성자별이 백색왜성(두 종류의 붕괴하는 죽은 별) 주위를 지난 20년간 어떻게 공전했는지 연구하여 두 천체가 서로를 공전하는 장기적인 표류 현상을 발견했습니다.

연구진에 따르면 이러한 표류는 '견인력'이라는 현상 때문에 발생했을 가능성이 있습니다. 즉, 백색왜성이 시공간을 잡아당겨 시간이 지남에 따라 중성자별의 궤도를 미세하게 변화시켰다는 것입니다. 이는 아인슈타인의 상대성 이론의 예측을 다시 한번 확인시켜 줍니다.

7. 중력 렌즈

아인슈타인에 따르면, 물체가 충분히 크면 시공간을 휘게 하여 물체 뒤쪽에서 방출된 빛이 (지구에서 볼 때) 확대되어 보입니다. 이러한 현상을 중력 렌즈 효과라고 하며, 심우주의 천체를 관측하기 위한 돋보기를 고정하는 데 널리 이용되어 왔습니다.

제임스 웹 우주 망원경의 첫 번째 심층 관측 이미지는 46억 광년 떨어진 은하단의 중력 렌즈 효과를 이용하여 130억 광년 이상 떨어진 은하에서 오는 빛을 크게 확대하여 얻은 것입니다.

8. 아인슈타인의 후광

아인슈타인의 후광.

중력 렌즈의 한 종류는 너무나 선명해서 물리학자들은 이를 아인슈타인 렌즈라고 명명했습니다. 멀리 있는 물체에서 오는 빛이 앞에 있는 질량이 큰 물체 주위에 완벽한 후광으로 확대될 때, 과학자들은 이를 "아인슈타인 후광"이라고 부릅니다. 이 놀라운 현상은 우주 곳곳에 존재하며 천문학자들이 사진으로 촬영해 왔습니다.

9. 우주는 변화하고 있다.

빛이 우주를 통과하면서 파장이 변하고 늘어나는 현상이 여러 가지 방식으로 나타나는데, 이를 적색편이라고 합니다. 가장 잘 알려진 적색편이는 우주의 팽창 때문입니다. (아인슈타인은 자신의 다른 방정식에서 이러한 겉보기 팽창을 설명하기 위해 우주 상수라는 값을 제안했습니다.)

하지만 아인슈타인은 또한 빛이 은하와 같은 질량이 큰 물체에 의해 만들어진 시공간적 함몰부를 빠져나갈 때 에너지를 잃을 때 발생하는 일종의 "중력 적색편이"를 예측했습니다. 2011년, 수십만 개의 멀리 떨어진 은하에서 오는 빛을 연구한 결과, 아인슈타인이 제안했던 "중력 적색편이"가 실제로 존재한다는 것이 입증되었습니다.

10. 원자는 양자 얽힘 현상을 겪고 있다.

아인슈타인의 이론은 양자 영역에서도 성립하는 것 같습니다. 상대성 이론에 따르면 진공 상태에서 빛의 속도는 일정하므로 공간은 어느 방향에서 보더라도 동일하게 보입니다.

2015년, 연구진은 원자핵 주위를 서로 다른 방향으로 움직이는 두 전자의 에너지를 측정하여 이 효과가 가장 작은 규모에서도 성립함을 입증했습니다. 전자의 에너지 차이는 움직이는 방향과 관계없이 일정하게 유지되었으며, 이는 아인슈타인 이론의 해당 부분을 확인시켜 주었습니다.

11. 양자 얽힘 현상에 관하여 잘못된 설명입니다.

양자 얽힘이라는 현상에서, 연결된 입자들은 빛보다 빠른 속도로 엄청난 거리를 두고 서로 소통할 수 있으며, 측정된 후에야 비로소 머무를 상태를 "선택"합니다.

아인슈타인은 이 현상을 혐오하며 "먼 거리에서 나타나는 유령 같은 효과"라고 ​​조롱했고, 어떤 영향도 빛보다 빠르게 전달될 수 없으며 물체는 우리가 측정하든 안 하든 상태를 가지고 있다고 강조했다.

하지만 전 세계 수백만 개의 입자를 측정한 글로벌 실험에서 연구진은 입자가 측정되는 순간에 특정 상태를 선택하는 것으로 보인다는 사실을 발견했습니다.

(출처: tienphon.vn)

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원천: https://vtc.vn/10-kham-pha-chung-minh-einstein-dung-va-1-kham-pha-chung-minh-ong-sai-ar749126.html