10 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าไอน์สไตน์ถูกต้อง และ 1 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าเขาผิด

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ นักฟิสิกส์ผู้เป็นตำนาน เป็นนักคิดที่ล้ำยุค เขาเกิดเมื่อวันที่ 14 มีนาคม ค.ศ. 1879 และได้เรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์แคระพลูโต ซึ่งยังคงมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน เขามีความคิดเรื่องการบินอวกาศที่กลายเป็นความจริงในอีกกว่า 100 ปีต่อมา

แม้จะมีข้อจำกัดทางเทคนิคในสมัยนั้น แต่ในปี พ.ศ. 2458 ไอน์สไตน์ก็ได้เผยแพร่ทฤษฎีสัมพันธภาพอันโด่งดังของเขา โดยทำนายเกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาลที่เกิดขึ้นเมื่อกว่าศตวรรษที่แล้ว

10 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าไอน์สไตน์ถูกต้องและ 1 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าเขาผิด - 1 — กาแล็กซีหมุนวนมากมายจากภาพสนามลึกภาพแรกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ และภาพเหมือนของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

ต่อไปนี้เป็นข้อสังเกตที่พิสูจน์ว่าไอน์สไตน์พูดถูกเกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาล และยังมีข้อสังเกตอีกข้อที่พิสูจน์ว่าเขาพูดผิด

1. ภาพแรกของหลุมดำ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์อธิบายถึงแรงโน้มถ่วงอันเป็นผลมาจากการบิดเบือนกาลอวกาศ โดยพื้นฐานแล้ว ยิ่งวัตถุมีมวลมากเท่าใด กาลอวกาศก็ยิ่งบิดเบือนมากขึ้นเท่านั้น ทำให้วัตถุขนาดเล็กกว่าตกลงมาหา ทฤษฎีนี้ยังทำนายการมีอยู่ของหลุมดำ ซึ่งเป็นวัตถุมวลมากที่บิดเบือนกาลอวกาศมากจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลุดรอดออกมาได้

เมื่อนักวิจัยใช้กล้องโทรทรรศน์ Event Horizon Telescope (EHT) ถ่ายภาพหลุมดำภาพแรก พวกเขาได้พิสูจน์ว่าไอน์สไตน์ถูกต้องในบางประเด็นที่เฉพาะเจาะจงมาก กล่าวคือ หลุมดำทุกหลุมมีจุดที่ไม่มีทางกลับที่เรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งมีลักษณะเป็นวงกลมโดยประมาณและมีขนาดตามที่คาดการณ์ไว้โดยอิงจากมวลของหลุมดำ ภาพหลุมดำอันล้ำสมัยของ EHT แสดงให้เห็นว่าการทำนายนี้ถูกต้องอย่างแน่นอน

2. เสียงสะท้อนจากหลุมดำ

นักดาราศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าทฤษฎีของไอน์สไตน์เกี่ยวกับหลุมดำนั้นถูกต้องอีกครั้ง เมื่อพวกเขาตรวจพบรูปแบบรังสีเอกซ์ที่แปลกประหลาดซึ่งถูกปล่อยออกมาใกล้หลุมดำที่อยู่ห่างจากโลก 800 ล้านปีแสง นอกจากการแผ่รังสีเอกซ์ที่คาดการณ์ไว้ซึ่งมาจากด้านหน้าหลุมดำแล้ว ทีมยังตรวจพบ "เสียงสะท้อนส่องสว่าง" ของรังสีเอกซ์ที่คาดการณ์ไว้อีกด้วย

3. คลื่นความโน้มถ่วง

10 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าไอน์สไตน์ถูกต้องและ 1 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าเขาผิด - 2 — หลุมดำสองแห่งรวมเข้าด้วยกัน

ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ยังอธิบายถึงระลอกคลื่นขนาดยักษ์ในโครงสร้างของกาลอวกาศที่เรียกว่าคลื่นความโน้มถ่วง คลื่นเหล่านี้เป็นผลมาจากการรวมตัวกันของวัตถุที่มีมวลมากที่สุดในจักรวาล เช่น หลุมดำและดาวนิวตรอน

นักฟิสิกส์ได้ยืนยันการมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วงในปี 2015 โดยใช้เครื่องตรวจจับชนิดพิเศษที่เรียกว่า Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) และในปีต่อๆ มา ก็สามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้อีกหลายสิบตัวอย่าง ซึ่งพิสูจน์อีกครั้งว่าไอน์สไตน์พูดถูก

4. พันธมิตรหลุมดำสั่นคลอน

การศึกษาคลื่นความโน้มถ่วงอาจเปิดเผยความลับของวัตถุขนาดใหญ่ที่อยู่ห่างไกลซึ่งปลดปล่อยพวกมันออกมาได้ ด้วยการศึกษาคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาจากหลุมดำสองหลุมที่กำลังชนกันอย่างช้าๆ ในปี 2022 นักฟิสิกส์ได้ยืนยันว่าวัตถุขนาดใหญ่เหล่านี้แกว่งตัว หรือที่เรียกว่า precess ในวงโคจรขณะที่มันหมุนวนเข้ามาใกล้กันมากขึ้นเรื่อยๆ ดังเช่นที่ไอน์สไตน์ได้ทำนายไว้

5. ดาวเกลียว 'เต้นรำ'

10 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าไอน์สไตน์ถูกต้อง และ 1 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าเขาผิด - 3

นักวิทยาศาสตร์ ได้เห็นทฤษฎีการเคลื่อนตัวของไอน์สไตน์กลับมาใช้งานได้อีกครั้ง หลังจากศึกษาดาวฤกษ์ดวงหนึ่งที่โคจรรอบหลุมดำมวลยวดยิ่งเป็นเวลา 27 ปี หลังจากโคจรรอบหลุมดำครบสองรอบ วงโคจรของดาวฤกษ์ดวงนี้ถูกมองว่า "เต้น" ไปข้างหน้าเป็นรูปดาวฤกษ์ แทนที่จะเคลื่อนที่เป็นวงรีคงที่

การเคลื่อนไหวนี้ยืนยันคำทำนายของไอน์สไตน์ว่าวัตถุขนาดเล็กจะโคจรรอบวัตถุขนาดยักษ์ได้อย่างไร

6. ดาวนิวตรอนที่กำลังยุบตัว

ไม่ใช่แค่หลุมดำเท่านั้นที่ทำให้กาลอวกาศรอบตัวบิดเบี้ยว เปลือกดาวฤกษ์ที่หนาแน่นยิ่งยวดของดาวฤกษ์ที่ตายแล้วก็ทำเช่นเดียวกัน ในปี 2020 นักฟิสิกส์ได้ศึกษาว่าดาวนิวตรอนโคจรรอบดาวแคระขาว (ดาวฤกษ์ประเภทหนึ่งที่กำลังจะตายและยุบตัว) อย่างไรในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา และพบการเคลื่อนตัวในระยะยาวเมื่อดาวทั้งสองโคจรรอบกัน

นักวิจัยระบุว่า การเลื่อนไหลนี้อาจเกิดจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการชักเย่อ (tug-of-war) โดยพื้นฐานแล้ว ดาวแคระขาวได้ดึงกาลอวกาศมากพอที่จะเปลี่ยนแปลงวงโคจรของดาวนิวตรอนเล็กน้อยเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งสิ่งนี้ยืนยันคำทำนายจากทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์อีกครั้ง

7. เลนส์ความโน้มถ่วง

ตามทฤษฎีของไอน์สไตน์ หากวัตถุมีมวลมากพอ มันจะบิดเบือนกาลอวกาศจนทำให้แสงที่อยู่ไกลออกไปซึ่งเปล่งออกมาจากด้านหลังของวัตถุถูกขยายใหญ่ขึ้น (ดังที่มองเห็นจากโลก) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเลนส์โน้มถ่วง และถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการถือแว่นขยายส่องดูวัตถุในอวกาศลึก

ภาพสนามลึกภาพแรกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ใช้เอฟเฟกต์เลนส์ความโน้มถ่วงของกระจุกดาราจักรที่อยู่ห่างออกไป 4,600 ล้านปีแสงเพื่อขยายแสงจากดาราจักรที่อยู่ห่างออกไปมากกว่า 13,000 ล้านปีแสงอย่างน่าทึ่ง

8. รัศมีของไอน์สไตน์

10 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าไอน์สไตน์ถูกต้อง และ 1 การค้นพบที่พิสูจน์ว่าเขาผิด - 4 — รัศมีของไอน์สไตน์

เลนส์ความโน้มถ่วงรูปแบบหนึ่งนั้นมีความชัดเจนมากจนนักฟิสิกส์ตั้งชื่อมันว่าเลนส์ของไอน์สไตน์ เมื่อแสงจากวัตถุที่อยู่ไกลถูกขยายจนกลายเป็นฮาโลที่สมบูรณ์แบบรอบวัตถุขนาดใหญ่ที่อยู่เบื้องหน้า นักวิทยาศาสตร์ เรียกมันว่า "ฮาโลไอน์สไตน์" วัตถุอันงดงามเหล่านี้มีอยู่ทั่วไปในอวกาศ และนักดาราศาสตร์ได้ถ่ายภาพมันไว้

9. จักรวาลเปลี่ยนแปลง

เมื่อแสงเดินทางผ่านจักรวาล ความยาวคลื่นของแสงจะเปลี่ยนแปลงและยืดออกไปในหลากหลายรูปแบบ เรียกว่า เรดชิฟต์ เรดชิฟต์ที่โด่งดังที่สุดเกิดจากการขยายตัวของจักรวาล (ไอน์สไตน์ได้เสนอตัวเลขที่เรียกว่าค่าคงที่จักรวาลวิทยา เพื่ออธิบายการขยายตัวที่ปรากฏนี้ในสมการอื่นๆ ของเขา)

อย่างไรก็ตาม ไอน์สไตน์ยังได้ทำนายปรากฏการณ์ “เรดชิฟต์เนื่องจากแรงโน้มถ่วง” ชนิดหนึ่ง ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแสงสูญเสียพลังงานระหว่างทางออกจากหลุมในกาลอวกาศที่เกิดจากวัตถุขนาดใหญ่ เช่น กาแล็กซี ในปี 2011 การศึกษาแสงจากกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไปหลายแสนกาแล็กซีได้พิสูจน์ว่า “เรดชิฟต์เนื่องจากแรงโน้มถ่วง” มีอยู่จริง ดังที่ไอน์สไตน์ได้เสนอไว้

10. อะตอมกำลังเคลื่อนที่แบบพันกันเชิงควอนตัม

ดูเหมือนว่าทฤษฎีของไอน์สไตน์จะเป็นจริงในขอบเขตควอนตัมเช่นกัน ทฤษฎีสัมพัทธภาพระบุว่าความเร็วแสงคงที่ในสุญญากาศ หมายความว่าอวกาศควรมีลักษณะเดียวกันจากทุกทิศทาง

ในปี 2015 นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าผลกระทบนี้เป็นจริงแม้ในระดับที่เล็กที่สุด เมื่อพวกเขาวัดพลังงานของอิเล็กตรอนสองตัวที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต่างกันรอบนิวเคลียสของอะตอม ความแตกต่างของพลังงานระหว่างอิเล็กตรอนยังคงที่ไม่ว่าจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางใด ซึ่งยืนยันทฤษฎีของไอน์สไตน์ในส่วนนี้

11. ความผิดพลาดเกี่ยวกับพันกันเชิงควอนตัม

ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการพันกันของควอนตัม อนุภาคที่เชื่อมโยงกันดูเหมือนจะสื่อสารกันได้ในระยะทางไกลด้วยความเร็วมากกว่าความเร็วแสง โดย "เลือก" สถานะที่จะอยู่ในนั้นหลังจากที่วัดได้แล้วเท่านั้น

ไอน์สไตน์เกลียดปรากฏการณ์นี้ โดยเยาะเย้ยว่าเป็น "การกระทำอันน่าขนลุกที่เกิดขึ้นในระยะไกล" และยืนกรานว่าไม่มีอิทธิพลใดที่สามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสง และวัตถุต่างๆ ก็มีสถานะไม่ว่าเราจะวัดมันหรือไม่ก็ตาม

อย่างไรก็ตาม ในการทดลองระดับโลกที่วัดอนุภาคหลายล้านอนุภาคทั่ว โลก นักวิจัยพบว่าอนุภาคต่างๆ ดูเหมือนจะเลือกสถานะเดียวทันทีที่ได้รับการวัด

(ที่มา: tienphong.vn)

มีประโยชน์
อารมณ์
ความคิดสร้างสรรค์
มีเอกลักษณ์
ความโกรธ