10 ontdekkingen die Einstein gelijk gaven en 1 ontdekking die hem ongelijk gaf

De legendarische natuurkundige Albert Einstein was een denker die zijn tijd ver vooruit was. Einstein, geboren op 14 maart 1879, ontdekte de dwergplaneet Pluto, die nog steeds zichtbaar is met de modernste telescopen. Hij had een idee voor ruimtevaart dat meer dan 100 jaar later werkelijkheid werd.

Ondanks de technische beperkingen van die tijd publiceerde Einstein in 1915 zijn beroemde relativiteitstheorie, waarin hij voorspellingen deed over de aard van het heelal die meer dan een eeuw geleden waren gedaan.

Een veelvoud aan wervelende sterrenstelsels op de eerste deep-field-opname van de James Webb-ruimtetelescoop en een portret van Albert Einstein.

Hier zijn observaties die bewijzen dat Einstein gelijk had over de aard van het heelal, en één die bewijst dat hij ongelijk had.

1. De eerste afbeelding van een zwart gat

Einsteins relativiteitstheorie beschrijft zwaartekracht als het gevolg van de kromming van de ruimtetijd. In essentie geldt: hoe zwaarder een object is, hoe meer het de ruimtetijd kromt, waardoor kleinere objecten ernaartoe vallen. De theorie voorspelt ook het bestaan ​​van zwarte gaten – zware objecten die de ruimtetijd zo sterk kromtrekken dat zelfs licht er niet aan kan ontsnappen.

Toen onderzoekers met de Event Horizon Telescope (EHT) de eerste foto van een zwart gat maakten, bewezen ze dat Einstein gelijk had over een aantal zeer specifieke zaken, namelijk dat elk zwart gat een punt vanwaar geen weg terug is, de zogenaamde waarnemingshorizon, heeft. Deze is ruwweg cirkelvormig en heeft een voorspelde grootte op basis van de massa van het zwarte gat. De baanbrekende foto van het zwarte gat van de EHT laat zien dat deze voorspelling absoluut klopte.

2. De echo's van het zwarte gat

Astronomen hebben Einsteins theorieën over zwarte gaten opnieuw bevestigd toen ze een vreemd patroon van röntgenstraling ontdekten in de buurt van een zwart gat op 800 miljoen lichtjaar van de aarde. Naast de verwachte röntgenstraling die van vóór het zwarte gat kwam, ontdekte het team ook een "lichtgevende echo" van het voorspelde röntgenlicht.

3. Zwaartekrachtgolven

Twee zwarte gaten zijn samengesmolten.

Einsteins relativiteitstheorie beschrijft ook gigantische rimpelingen in de ruimtetijd, zwaartekrachtgolven genaamd. Deze golven zijn het resultaat van de samensmelting van de zwaarste objecten in het heelal, zoals zwarte gaten en neutronensterren.

Met behulp van een speciale detector, de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), bevestigden natuurkundigen in 2015 het bestaan ​​van zwaartekrachtgolven. In de jaren daarna ontdekten ze nog tientallen voorbeelden van zwaartekrachtgolven, waarmee Einstein opnieuw gelijk kreeg.

4. De partners van het zwarte gat wiebelen

Het bestuderen van zwaartekrachtgolven zou de geheimen kunnen onthullen van de enorme, verre objecten die hen bevrijden. Door zwaartekrachtgolven te bestuderen die in 2022 werden uitgezonden door een paar langzaam botsende zwarte gaten, hebben natuurkundigen bevestigd dat de enorme objecten oscilleren – of precessie ondergaan – in hun banen terwijl ze steeds dichter bij elkaar komen, precies zoals Einstein voorspelde.

5. De 'dansende' spiraalster

Wetenschappers hebben Einsteins precessietheorie opnieuw in actie gezien na het bestuderen van een ster die 27 jaar lang om een ​​superzwaar zwart gat draaide. Na twee volledige omwentelingen om het zwarte gat, zagen ze de baan van de ster in een asteriskvorm naar voren "dansen" in plaats van zich in een vaste elliptische baan te bewegen.

Deze beweging bevestigde Einsteins voorspelling dat een klein object in een baan om een ​​relatief groot object zou draaien.

6. Instortende neutronenster

Het zijn niet alleen zwarte gaten die de ruimtetijd om zich heen vervormen; de superdichte schillen van dode sterren kunnen hetzelfde doen. In 2020 bestudeerden natuurkundigen hoe een neutronenster de afgelopen 20 jaar om een ​​witte dwerg (een soort stervende, instortende ster) draaide, waarbij ze een langdurige drift ontdekten terwijl de twee om elkaar heen draaiden.

Volgens de onderzoekers zou deze drift veroorzaakt kunnen worden door een effect dat touwtrekken wordt genoemd. In wezen trok de witte dwerg voldoende aan de ruimtetijd om de baan van de neutronenster in de loop van de tijd enigszins te veranderen. Dit bevestigt opnieuw de voorspellingen van Einsteins relativiteitstheorie.

7. Zwaartekrachtlens

Volgens Einstein zal een object, als het zwaar genoeg is, de ruimtetijd zodanig kromtrekken dat het licht dat van achter het object wordt uitgezonden, wordt versterkt (gezien vanaf de aarde). Dit effect wordt gravitatielens genoemd en is veelvuldig gebruikt om objecten in de diepe ruimte met een vergrootglas te bekijken.

De eerste deep-field-opname van de James Webb-ruimtetelescoop maakte gebruik van het zwaartekrachtlenseffect van een cluster van sterrenstelsels op 4,6 miljard lichtjaar afstand. Daarmee werd het licht van sterrenstelsels op meer dan 13 miljard lichtjaar afstand aanzienlijk versterkt.

8. Einsteins halo

De halo van Einstein.

Eén vorm van gravitatielens is zo levendig dat natuurkundigen het Einsteins lens noemen. Wanneer het licht van een verafgelegen object wordt versterkt tot een perfecte halo rond een massief object op de voorgrond, noemen wetenschappers dit een "Einsteinhalo". Deze prachtige objecten bestaan ​​overal in de ruimte en zijn gefotografeerd door astronomen.

9. Het universum verandert

Terwijl licht door het heelal reist, verandert en rekt de golflengte ervan op verschillende manieren uit, ook wel roodverschuiving genoemd. Het bekendste type roodverschuiving is te wijten aan de uitdijing van het heelal. (Einstein stelde een getal voor, de kosmologische constante, om deze schijnbare uitdijing in zijn andere vergelijkingen te verklaren.)

Einstein voorspelde echter ook een soort "gravitationele roodverschuiving", die optreedt wanneer licht energie verliest op weg naar buiten uit holtes in de ruimtetijd die zijn ontstaan ​​door zware objecten, zoals sterrenstelsels. In 2011 bewees een studie naar licht van honderdduizenden verre sterrenstelsels dat "gravitationele roodverschuiving" inderdaad bestaat, zoals Einstein suggereerde.

10. Atomen bewegen in kwantumverstrengeling

Het lijkt erop dat Einsteins theorieën ook in de kwantumtheorie gelden. De relativiteitstheorie stelt dat de lichtsnelheid constant is in een vacuüm, wat betekent dat de ruimte er vanuit elke richting hetzelfde uit zou moeten zien.

In 2015 toonden onderzoekers aan dat dit effect zelfs op de kleinste schaal geldt, toen ze de energie maten van twee elektronen die in verschillende richtingen rond de atoomkern bewegen. Het energieverschil tussen de elektronen bleef constant, ongeacht de richting waarin ze bewogen, wat een deel van Einsteins theorie bevestigde.

11. Fout over kwantumverstrengeling

Bij een fenomeen dat kwantumverstrengeling wordt genoemd, lijken gekoppelde deeltjes met elkaar te kunnen communiceren over grote afstanden die sneller zijn dan de lichtsnelheid. Ze 'kiezen' pas een bepaalde toestand nadat ze zijn gemeten.

Einstein had een hekel aan dit fenomeen. Hij noemde het 'griezelige verschijnselen op afstand' en hij hield vol dat geen enkele invloed sneller kan reizen dan het licht en dat objecten toestanden hebben, ongeacht of we ze meten of niet.

In een wereldwijd experiment waarbij miljoenen deeltjes over de hele wereld werden gemeten, ontdekten onderzoekers echter dat deeltjes direct na de meting één bepaalde toestand kozen.

(Bron: tienphong.vn)

Bruikbaar
Emotie
Creatief
Uniek
Toorn

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