10 upptäckter som bevisade att Einstein hade rätt och 1 upptäckt som motbevisade honom

[annons_1]

Den legendariske fysikern Albert Einstein var en tänkare före sin tid. Einstein föddes den 14 mars 1879 och fick veta om dvärgplaneten Pluto, som fortfarande är synlig för de modernaste teleskopen idag. Han fick en idé om rymdfärder som blev verklighet mer än 100 år senare.

Trots den tidens tekniska begränsningar publicerade Einstein sin berömda relativitetsteori år 1915, och gjorde förutsägelser om universums natur som gjordes för mer än ett sekel sedan.

10 upptäckter som bevisar att Einstein hade rätt och 1 upptäckt som bevisar att han hade fel - 1 — En myriad av virvlande galaxer från James Webb-rymdteleskopets första djupfältsbild och ett porträtt av Albert Einstein.

Här är observationer som bevisar att Einstein hade rätt om universums natur och en som bevisar att han hade fel.

1. Den första bilden av ett svart hål

Einsteins relativitetsteori beskriver gravitationen som ett resultat av rumtidens förvrängning. I grund och botten, ju mer massivt ett objekt är, desto mer förvränger det rumtiden, vilket får mindre objekt att falla mot det. Teorin förutspår också existensen av svarta hål – massiva objekt som förvränger rumtiden så mycket att inte ens ljus kan undkomma dem.

När forskare med hjälp av Event Horizon Telescope (EHT) tog den första bilden av ett svart hål, bevisade de att Einstein hade rätt om några mycket specifika saker – nämligen att varje svart hål har en punkt utan återvändo som kallas en händelsehorisont, vilken är ungefär cirkulär och har en förutspådd storlek baserad på det svarta hålets massa. EHT:s banbrytande bild av det svarta hålet visar att denna förutsägelse var helt korrekt.

2. Det svarta hålet ekar

Astronomer har återigen bevisat att Einsteins teorier om svarta hål stämmer när de upptäckte ett märkligt mönster av röntgenstrålning som emitterades nära ett svart hål 800 miljoner ljusår från jorden. Förutom den förväntade röntgenstrålningen som kom från det svarta hålets framsida, detekterade teamet också ett "lysande eko" av det förutspådda röntgenljuset.

3. Gravitationsvågor

10 upptäckter som bevisar att Einstein hade rätt och 1 upptäckt som bevisar att han hade fel - 2 — Två svarta hål slogs samman.

Einsteins relativitetsteori beskriver också gigantiska krusningar i rumtidens struktur, så kallade gravitationsvågor. Dessa vågor är resultatet av sammansmältningen av de mest massiva objekten i universum, såsom svarta hål och neutronstjärnor.

Med hjälp av en speciell detektor som kallas Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) bekräftade fysiker existensen av gravitationsvågor år 2015 och fortsatte att upptäcka dussintals fler exempel på gravitationsvågor under de följande åren, vilket återigen bevisade att Einstein hade rätt.

4. Svarta hålets partners vinglar

Att studera gravitationsvågor skulle kunna avslöja hemligheterna bakom de massiva, avlägsna objekt som frigör dem. Genom att studera gravitationsvågor som sänds ut av ett par långsamt kolliderande svarta hål år 2022 har fysiker bekräftat att de massiva objekten oscillerar – eller precesserar – i sina omloppsbanor när de rör sig närmare och närmare varandra i spiral, precis som Einstein förutspådde.

5. Den "dansande" spiralstjärnan

10 upptäckter som bevisar att Einstein hade rätt och 1 upptäckt som bevisar att han hade fel - 3

Forskare har återigen sett Einsteins precessionsteori i praktiken efter att ha studerat en stjärna som kretsat kring ett supermassivt svart hål i 27 år. Efter att ha fullbordat två fullständiga varv runt det svarta hålet sågs stjärnans bana "dansa" framåt i en asteriskform snarare än att röra sig i en fast elliptisk bana.

Denna rörelse bekräftade Einsteins förutsägelser om hur ett litet objekt skulle kretsa kring ett relativt gigantiskt objekt.

6. Kollapsande neutronstjärna

Det är inte bara svarta hål som förvränger rumtiden runt dem; de supertäta skalen av döda stjärnor kan göra detsamma. År 2020 studerade fysiker hur en neutronstjärna kretsade kring en vit dvärg (en typ av döende, kollapsande stjärna) under de föregående 20 åren och fann en långsiktig drift när de två kretsade kring varandra.

Enligt forskarna skulle denna drift kunna orsakas av en effekt som kallas dragkamp. I huvudsak drog den vita dvärgen i rumtiden tillräckligt för att något förändra neutronstjärnans omloppsbana över tid. Detta bekräftar återigen förutsägelser från Einsteins relativitetsteori.

7. Gravitationslins

Enligt Einstein, om ett objekt är tillräckligt massivt, kommer det att förvränga rumtiden på ett sådant sätt att avlägset ljus som emitteras bakom objektet förstoras (sett från jorden). Denna effekt kallas gravitationslinsning och har använts flitigt för att hålla ett förstoringsglas mot objekt i rymden.

James Webb-rymdteleskopets första djupfältsbild använde gravitationslinseffekten från en galaxhop 4,6 miljarder ljusår bort för att dramatiskt förstora ljus från galaxer mer än 13 miljarder ljusår bort.

8. Einsteins gloria

10 upptäckter som bevisar att Einstein hade rätt och 1 upptäckt som bevisar att han hade fel - 4 — Einsteins gloria.

En form av gravitationslinsning är så livfull att fysiker har kallat den Einsteins. När ljuset från ett avlägset objekt förstoras till en perfekt halo runt ett massivt objekt i förgrunden kallar forskare det en "Einstein-halo". Dessa vackra objekt finns över hela rymden och har fotograferats av astronomer.

9. Universum förändras

När ljus färdas genom universum ändras och sträcks dess våglängd på olika sätt, så kallade rödförskjutningar. Den mest kända typen av rödförskjutning beror på universums expansion. (Einstein föreslog ett tal som kallas den kosmologiska konstanten för att förklara denna skenbara expansion i sina andra ekvationer.)

Einstein förutspådde emellertid också en typ av "gravitationell rödförskjutning", som uppstår när ljus förlorar energi på väg ut ur fördjupningar i rumtiden som skapats av massiva objekt, såsom galaxer. År 2011 bevisade en studie av ljus från hundratusentals avlägsna galaxer att "gravitationell rödförskjutning" faktiskt existerar, precis som Einstein föreslog.

10. Atomer rör sig i kvantförvirring

Det verkar som att Einsteins teorier stämmer även inom kvantvärlden. Relativitetsteorin säger att ljusets hastighet är konstant i vakuum, vilket betyder att rymden borde se likadan ut från alla håll.

År 2015 visade forskare att denna effekt är sann även i de minsta skalorna, när de mätte energin hos två elektroner som rörde sig i olika riktningar runt en atomkärna. Energiskillnaden mellan elektronerna förblev konstant, oavsett vilken riktning de rörde sig i, vilket bekräftade den delen av Einsteins teori.

11. Fel om kvantintrassling

I ett fenomen som kallas kvantförvirring kan länkade partiklar till synes kommunicera med varandra över stora avstånd snabbare än ljusets hastighet, och bara "välja" ett tillstånd att vistas i efter att de har mätts.

Einstein hatade detta fenomen, hånade det som "spöklik handling på avstånd" och insisterade på att ingen påverkan kan färdas snabbare än ljuset och att objekt har tillstånd oavsett om vi mäter dem eller inte.

I ett globalt experiment där miljontals partiklar mättes runt om i världen fann dock forskare att partiklar verkade välja bara ett tillstånd så fort de mättes.

(Källa: tienphong.vn)

Användbar
Känsla
Kreativ
Unik
Vrede