10 odkryć, które udowodniły, że Einstein miał rację i 1 odkrycie, które udowodniło, że się mylił

[reklama_1]

Legendarny fizyk Albert Einstein był myślicielem wyprzedzającym swoją epokę. Urodzony 14 marca 1879 roku, Einstein dowiedział się o planecie karłowatej Plutonie, którą do dziś można zobaczyć za pomocą najnowocześniejszych teleskopów. Wpadł na pomysł lotów kosmicznych, który stał się rzeczywistością ponad 100 lat później.

Pomimo ówczesnych ograniczeń technicznych, Einstein opublikował swoją słynną teorię względności w 1915 r., formułując przewidywania dotyczące natury wszechświata, które pojawiły się już ponad sto lat temu.

10 odkryć, które dowodzą, że Einstein miał rację i 1 odkrycie, które dowodzi, że się mylił - 1 — Miriada wirujących galaktyk z pierwszego obrazu głębokiego pola uzyskanego przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i portret Alberta Einsteina.

Poniżej przedstawiono obserwacje dowodzące, że Einstein miał rację co do natury wszechświata, oraz jedno, które dowodzi, że się mylił.

1. Pierwszy obraz czarnej dziury

Teoria względności Einsteina opisuje grawitację jako wynik zakrzywienia czasoprzestrzeni. Zasadniczo, im masywniejszy jest obiekt, tym bardziej zakrzywia czasoprzestrzeń, powodując spadanie mniejszych obiektów w jego kierunku. Teoria przewiduje również istnienie czarnych dziur – masywnych obiektów, które zakrzywiają czasoprzestrzeń tak bardzo, że nawet światło nie może z nich uciec.

Kiedy naukowcy korzystający z Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (EHT) uchwycili pierwszy obraz czarnej dziury, udowodnili, że Einstein miał rację w kilku bardzo konkretnych kwestiach – mianowicie, że każda czarna dziura ma punkt bez powrotu zwany horyzontem zdarzeń, który jest mniej więcej okrągły i ma przewidywany rozmiar na podstawie masy czarnej dziury. Przełomowy obraz czarnej dziury z EHT dowodzi, że ta prognoza była absolutnie słuszna.

2. Echa czarnej dziury

Astronomowie po raz kolejny udowodnili słuszność teorii Einsteina na temat czarnych dziur, wykrywając dziwny wzór promieniowania rentgenowskiego emitowanego w pobliżu czarnej dziury oddalonej o 800 milionów lat świetlnych od Ziemi. Oprócz spodziewanej emisji promieniowania rentgenowskiego pochodzącej sprzed czarnej dziury, zespół wykrył również „świetlne echo” przewidywanego promieniowania rentgenowskiego.

3. Fale grawitacyjne

10 odkryć, które dowodzą, że Einstein miał rację i 1 odkrycie, które dowodzi, że się mylił - 2 — Dwie czarne dziury połączyły się ze sobą.

Teoria względności Einsteina opisuje również gigantyczne zmarszczki w strukturze czasoprzestrzeni, zwane falami grawitacyjnymi. Fale te powstają w wyniku łączenia się najmasywniejszych obiektów we Wszechświecie, takich jak czarne dziury i gwiazdy neutronowe.

Za pomocą specjalnego detektora o nazwie Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) fizycy potwierdzili istnienie fal grawitacyjnych w 2015 r., a w kolejnych latach wykryli dziesiątki kolejnych fal grawitacyjnych, co po raz kolejny dowiodło, że Einstein miał rację.

4. Partnerzy czarnej dziury się chwieją

Badanie fal grawitacyjnych może ujawnić sekrety masywnych, odległych obiektów, które je uwolniły. Badając fale grawitacyjne emitowane przez parę powoli zderzających się czarnych dziur w 2022 roku, fizycy potwierdzili, że masywne obiekty oscylują – czyli precesują – na swoich orbitach, zbliżając się do siebie spiralnie, dokładnie tak, jak przewidział Einstein.

5. Tańcząca spiralna gwiazda

10 odkryć, które dowodzą, że Einstein miał rację i 1 odkrycie, które dowodzi, że się mylił - 3

Naukowcy ponownie zaobserwowali działanie teorii precesji Einsteina po zbadaniu gwiazdy, która krążyła wokół supermasywnej czarnej dziury przez 27 lat. Po dwóch pełnych orbitach wokół czarnej dziury, orbita gwiazdy „tańczyła” do przodu w kształcie gwiazdki, zamiast poruszać się po ustalonej eliptycznej ścieżce.

Ruch ten potwierdził przewidywania Einsteina dotyczące tego, jak niewielki obiekt będzie krążył wokół stosunkowo dużego obiektu.

6. Zapadająca się gwiazda neutronowa

Nie tylko czarne dziury zakrzywiają czasoprzestrzeń wokół siebie; to samo mogą zrobić supergęste powłoki martwych gwiazd. W 2020 roku fizycy badali, jak gwiazda neutronowa krążyła wokół białego karła (rodzaj umierającej, zapadającej się gwiazdy) w ciągu ostatnich 20 lat, odkrywając długoterminowy dryf, jaki zachodzi w trakcie wzajemnego orbitowania obu gwiazd.

Według naukowców, ten dryf może być spowodowany efektem zwanym przeciąganiem liny. Zasadniczo biały karzeł naciągnął czasoprzestrzeń na tyle, aby nieznacznie zmienić orbitę gwiazdy neutronowej w czasie. To po raz kolejny potwierdza przewidywania teorii względności Einsteina.

7. Soczewka grawitacyjna

Według Einsteina, jeśli obiekt jest wystarczająco masywny, zakrzywia czasoprzestrzeń w taki sposób, że odległe światło emitowane zza obiektu ulega powiększeniu (widziane z Ziemi). Efekt ten nazywa się soczewkowaniem grawitacyjnym i jest szeroko stosowany do mocowania szkła powiększającego do obiektów w głębokiej przestrzeni kosmicznej.

Pierwszy obraz głębokiego pola uzyskany za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba wykorzystał efekt soczewkowania grawitacyjnego w gromadzie galaktyk oddalonej o 4,6 miliarda lat świetlnych, co pozwoliło na drastyczne wzmocnienie światła pochodzącego z galaktyk oddalonych o ponad 13 miliardów lat świetlnych.

8. Halo Einsteina

10 odkryć, które dowodzą, że Einstein miał rację i 1 odkrycie, które dowodzi, że się mylił - 4 — Aureola Einsteina.

Jedna z form soczewkowania grawitacyjnego jest tak oczywista, że fizycy nazwali ją soczewkowaniem Einsteina. Kiedy światło odległego obiektu zostaje powiększone i tworzy idealną aureolę wokół masywnego obiektu na pierwszym planie, naukowcy nazywają to „aureolą Einsteina”. Te piękne obiekty występują w całym kosmosie i zostały sfotografowane przez astronomów.

9. Wszechświat się zmienia

Gdy światło przemieszcza się przez wszechświat, jego długość fali zmienia się i rozciąga na różne sposoby, znane jako przesunięcia ku czerwieni. Najsłynniejszy rodzaj przesunięcia ku czerwieni wynika z rozszerzania się wszechświata. (Einstein zaproponował liczbę zwaną stałą kosmologiczną, aby uwzględnić to pozorne rozszerzanie się w swoich innych równaniach).

Jednak Einstein przewidział również pewien rodzaj „przesunięcia grawitacyjnego ku czerwieni”, które występuje, gdy światło traci energię podczas wychodzenia z zagłębień czasoprzestrzeni tworzonych przez masywne obiekty, takie jak galaktyki. W 2011 roku badanie światła pochodzącego z setek tysięcy odległych galaktyk dowiodło, że „przesunięcie grawitacyjne ku czerwieni” rzeczywiście istnieje, zgodnie z hipotezą Einsteina.

10. Atomy poruszają się w splątaniu kwantowym

Wygląda na to, że teorie Einsteina sprawdzają się również w świecie kwantowym. Teoria względności głosi, że prędkość światła w próżni jest stała, co oznacza, że przestrzeń powinna wyglądać tak samo z każdej strony.

W 2015 roku naukowcy wykazali, że efekt ten występuje nawet w najmniejszych skalach, mierząc energię dwóch elektronów poruszających się w różnych kierunkach wokół jądra atomu. Różnica energii między elektronami pozostawała stała, niezależnie od kierunku ich ruchu, co potwierdzało tę część teorii Einsteina.

11. Błąd w kwestii splątania kwantowego

Zjawisko zwane splątaniem kwantowym polega na tym, że połączone cząstki mogą komunikować się ze sobą na ogromne odległości szybciej niż prędkość światła, „wybierając” stan, w którym się znajdują, dopiero po dokonaniu pomiaru.

Einstein nienawidził tego zjawiska, wyśmiewając je jako „upiorne działanie na odległość” i twierdząc, że żadna siła nie może poruszać się szybciej niż światło, a obiekty mają stany niezależnie od tego, czy je mierzymy, czy nie.

Jednakże w globalnym eksperymencie, w którym zmierzono miliony cząsteczek na całym świecie , naukowcy odkryli, że cząsteczki zdawały się wybierać tylko jeden stan zaraz po dokonaniu pomiaru.

(Źródło: tienphong.vn)

Użyteczne
Emocja
Twórczy
Unikalny
Gniew