10 открытий, которые доказали правоту Эйнштейна, и 1 открытие, которое доказало его неправоту

Легендарный физик Альберт Эйнштейн был мыслителем, опередившим своё время. Родившись 14 марта 1879 года, Эйнштейн узнал о карликовой планете Плутон, которая до сих пор видна в самые современные телескопы. У него возникла идея космического полёта, которая стала реальностью более 100 лет спустя.

Несмотря на технические ограничения того времени, в 1915 году Эйнштейн опубликовал свою знаменитую теорию относительности, сделав предсказания о природе Вселенной, которые были сделаны более века назад.

Множество вращающихся галактик на первом снимке глубокого обзора, полученном космическим телескопом имени Джеймса Уэбба, и портрет Альберта Эйнштейна.

Вот наблюдения, которые доказывают, что Эйнштейн был прав относительно природы Вселенной, и одно, которое доказывает, что он ошибался.

1. Первое изображение черной дыры

Теория относительности Эйнштейна описывает гравитацию как результат искривления пространства-времени. По сути, чем массивнее объект, тем сильнее он искривляет пространство-время, заставляя более мелкие объекты падать на него. Теория также предсказывает существование чёрных дыр — массивных объектов, искривляющих пространство-время настолько сильно, что даже свет не может их покинуть.

Когда исследователи, используя телескоп горизонта событий (EHT), получили первое изображение чёрной дыры, они доказали правоту Эйнштейна в отношении некоторых весьма конкретных вещей, а именно: у каждой чёрной дыры есть точка невозврата, называемая горизонтом событий, которая имеет приблизительно круглую форму и размер, предсказанный на основе массы чёрной дыры. Революционное изображение чёрной дыры, полученное EHT, показывает, что это предсказание было абсолютно верным.

2. Отголоски черной дыры

Астрономы в очередной раз подтвердили правильность теорий Эйнштейна о чёрных дырах, обнаружив странную картину рентгеновского излучения, испускаемого вблизи чёрной дыры в 800 миллионах световых лет от Земли. Помимо ожидаемого рентгеновского излучения, исходящего из области перед чёрной дырой, учёные также обнаружили «светящееся эхо» предсказанного рентгеновского излучения.

3. Гравитационные волны

Две черные дыры слились воедино.

Теория относительности Эйнштейна также описывает гигантские возмущения в ткани пространства-времени, называемые гравитационными волнами. Эти волны возникают в результате слияния самых массивных объектов во Вселенной, таких как чёрные дыры и нейтронные звёзды.

Используя специальный детектор, называемый лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO), физики подтвердили существование гравитационных волн в 2015 году и в последующие годы обнаружили еще десятки примеров гравитационных волн, в очередной раз доказав правоту Эйнштейна.

4. Партнеры черной дыры колеблются

Изучение гравитационных волн может раскрыть секреты массивных далёких объектов, которые их освобождают. Изучая гравитационные волны, испускаемые парой медленно сталкивающихся чёрных дыр в 2022 году, физики подтвердили, что массивные объекты совершают колебания (прецессию) по своим орбитам, сближаясь по спирали, как и предсказывал Эйнштейн.

5. «Танцующая» спиральная звезда

Ученые вновь увидели теорию прецессии Эйнштейна в действии, изучив звезду, которая вращалась вокруг сверхмассивной черной дыры в течение 27 лет. После совершения двух полных оборотов вокруг черной дыры орбита звезды, как было замечено, «танцевала» вперед, образуя форму звездочки, а не двигалась по фиксированной эллиптической траектории.

Это движение подтвердило предсказания Эйнштейна о том, как крошечный объект будет вращаться вокруг относительно гигантского объекта.

6. Коллапсирующая нейтронная звезда

Не только чёрные дыры искривляют пространство-время вокруг себя; сверхплотные оболочки мёртвых звёзд способны делать то же самое. В 2020 году физики изучили, как нейтронная звезда вращалась вокруг белого карлика (типа умирающей, коллапсирующей звезды) в течение последних 20 лет, и обнаружили долгосрочный дрейф в процессе их взаимного вращения.

По мнению исследователей, этот дрейф может быть вызван эффектом, называемым перетягиванием каната. По сути, белый карлик оказал достаточно сильное влияние на пространство-время, чтобы со временем слегка изменить орбиту нейтронной звезды. Это в очередной раз подтверждает предсказания теории относительности Эйнштейна.

7. Гравитационная линза

Согласно Эйнштейну, если объект достаточно массивен, он искривляет пространство-время таким образом, что далёкий свет, излучаемый из-за объекта, будет увеличиваться (как видно с Земли). Этот эффект называется гравитационным линзированием и широко используется для наблюдения за объектами в дальнем космосе с помощью увеличительного стекла.

Первое глубокофокусное изображение, полученное космическим телескопом имени Джеймса Уэбба, использовало эффект гравитационного линзирования скопления галактик, находящегося на расстоянии 4,6 миллиардов световых лет, чтобы значительно увеличить свет от галактик, находящихся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет.

8. Гало Эйнштейна

Нимб Эйнштейна.

Одна из форм гравитационного линзирования настолько ярка, что физики назвали её «эйнштейновским». Когда свет от удалённого объекта усиливается, образуя идеальное гало вокруг массивного объекта на переднем плане, учёные называют это «эйнштейновским гало». Эти прекрасные объекты существуют по всему космосу и были сфотографированы астрономами.

9. Вселенная меняется

По мере распространения света по Вселенной его длина волны изменяется и растягивается различными способами, что называется красным смещением. Самый известный тип красного смещения обусловлен расширением Вселенной. (Эйнштейн предложил число, называемое космологической постоянной, для объяснения этого кажущегося расширения в других своих уравнениях.)

Однако Эйнштейн также предсказал тип «гравитационного красного смещения», который возникает, когда свет теряет энергию при выходе из углублений в пространстве-времени, создаваемых массивными объектами, такими как галактики. В 2011 году исследование света от сотен тысяч далёких галактик доказало, что «гравитационное красное смещение» действительно существует, как и предполагал Эйнштейн.

10. Атомы движутся в квантовой запутанности.

Похоже, теории Эйнштейна справедливы и в квантовой области. Теория относительности утверждает, что скорость света в вакууме постоянна, а значит, пространство должно выглядеть одинаково со всех сторон.

В 2015 году исследователи продемонстрировали, что этот эффект справедлив даже в самых малых масштабах, измерив энергию двух электронов, движущихся в разных направлениях вокруг ядра атома. Разность энергий между электронами оставалась постоянной, независимо от направления их движения, что подтверждает эту часть теории Эйнштейна.

11. Ошибаетесь в теории квантовой запутанности

В явлении, называемом квантовой запутанностью, связанные частицы, по-видимому, могут взаимодействовать друг с другом на огромных расстояниях быстрее скорости света, «выбирая» состояние, в котором они будут находиться, только после того, как они будут измерены.

Эйнштейн ненавидел это явление, высмеивая его как «жуткое действие на расстоянии» и настаивая на том, что никакое воздействие не может распространяться быстрее света и что объекты обладают состояниями независимо от того, измеряем мы их или нет.

Однако в глобальном эксперименте, в котором были измерены миллионы частиц по всему миру , исследователи обнаружили, что частицы, по-видимому, выбирали только одно состояние сразу после измерения.

(Источник: tienphong.vn)

Полезный
Эмоция
Творческий
Уникальный
Гнев

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