Легендарний фізик Альберт Ейнштейн був мислителем, який випереджав свій час. Народившись 14 березня 1879 року, Ейнштейн знав про карликову планету Плутон, яку навіть сьогодні спостерігають найсучасніші телескопи. Він задумав ідею космічних подорожей, ідею, яка стала реальністю понад 100 років потому.
Незважаючи на технічні обмеження того часу, Ейнштейн опублікував свою знамениту теорію відносності в 1915 році, зробивши передбачення про природу Всесвіту понад століття тому.
Зображення незліченних закручених галактик, отримані з перших глибокофокусних знімків космічного телескопа Джеймса Вебба, та портрет Альберта Ейнштейна.
Нижче наведено спостереження, які доводять правильність Ейнштейна щодо природи Всесвіту, та одне, яке доводить його протилежність.
1. Перше зображення чорної діри
Теорія відносності Ейнштейна описує гравітацію як наслідок викривлення простору-часу. По суті, чим важчий об'єкт, тим більше він викривляє простір-час, змушуючи менші об'єкти падати до нього. Ця теорія також передбачає існування чорних дір — масивних об'єктів, які викривляють простір-час до такої міри, що навіть світло не може вирватися з них.
Коли дослідники за допомогою Телескопа горизонту подій (EHT) отримали перше зображення чорної діри, вони довели, що Ейнштейн мав рацію щодо низки дуже конкретних речей, а саме, що кожна чорна діра має незворотну точку, яка називається горизонтом подій, і яка має бути майже круглою, а розмір якої прогнозується на основі маси чорної діри. Новаторське зображення чорної діри, отримане EHT, показало, що це передбачення було повністю точним.
2. Відлуння чорних дір
Астрономи вкотре довели правильність теорій Ейнштейна про чорні діри, виявивши дивну форму рентгенівського випромінювання поблизу чорної діри за 800 мільйонів світлових років від Землі. Окрім очікуваного рентгенівського випромінювання, що виходить з фронту чорної діри, дослідницька група також виявила «сяюче відлуння» передбачуваного рентгенівського світла.
3. Гравітаційні хвилі
Дві чорні діри злилися разом.
Теорія відносності Ейнштейна також описує гігантські брижі в тканині простору-часу, які називаються гравітаційними хвилями. Ці хвилі є результатом злиття наймасивніших об'єктів у Всесвіті, таких як чорні діри та нейтронні зірки.
Використовуючи спеціальний детектор під назвою Лазерна інтерферометрична гравітаційно-хвильова обсерваторія (LIGO), фізики підтвердили існування гравітаційних хвиль у 2015 році, а в наступні роки виявили десятки інших прикладів гравітаційних хвиль, що вкотре довело правоту Ейнштейна.
4. Партнери чорних дір коливаються.
Вивчення гравітаційних хвиль може розкрити таємниці масивних, далеких об'єктів, які їх випромінюють. Вивчаючи гравітаційні хвилі, що випромінюються парою чорних дір, що повільно зіткнулися у 2022 році, фізики підтвердили, що масивні об'єкти коливаються — або прецесують — на своїх орбітах, обертаючись ближче один до одного, саме так, як і передбачав Ейнштейн.
5. «Танцююча» спіральна зірка
Вчені знову стали свідками дії теорії прецесії Ейнштейна після 27-річного вивчення зірки, яка обертається навколо надмасивної чорної діри. Вважається, що після двох повних обертів навколо чорної діри орбіта зірки «танцює» вперед по розетці, а не рухається по фіксованій еліптичній орбіті.
Цей рух підтвердив передбачення Ейнштейна про те, як крихітний об'єкт обертатиметься навколо відносно масивного об'єкта.
6. Нейтронна зірка, що стискається
Не лише чорні діри викривляють простір-час навколо себе; надщільні оболонки мертвих зірок також можуть це робити. У 2020 році фізики вивчали, як нейтронна зірка оберталася навколо білого карлика (два типи розпадаючихся мертвих зірок) протягом попередніх 20 років, виявивши довготривалий дрейф, при якому два об'єкти обертаються один навколо одного.
За словами дослідників, цей дрейф може бути спричинений ефектом, який називається тягою. По суті, білий карлик притягнув простір-час достатньо, щоб з часом дещо змінити орбіту нейтронної зірки. Це знову ж таки підтверджує передбачення теорії відносності Ейнштейна.
7. Гравітаційна лінза
Згідно з Ейнштейном, якщо об'єкт достатньо великий, він викривлятиме простір-час таким чином, що світло здалеку, що випромінюється з-за об'єкта, буде посилене (як видно з Землі). Цей ефект називається гравітаційним лінзуванням і широко використовується для утримання збільшувального скла для спостереження за об'єктами в глибокому Всесвіті.
Перше зображення глибокого поля, отримане космічним телескопом Джеймса Вебба, використало ефект гравітаційного лінзування скупчення галактик, що знаходиться на відстані 4,6 мільярда світлових років, щоб значно збільшити світло від галактик, що знаходяться на відстані понад 13 мільярдів світлових років.
8. Гало Ейнштейна
Гало Ейнштейна.
Один тип гравітаційної лінзи настільки яскравий, що фізики назвали його гравітаційною лінзою Ейнштейна. Коли світло від далекого об'єкта збільшується в ідеальний ореол навколо масивного об'єкта попереду, вчені називають це «ореолом Ейнштейна». Ці приголомшливі об'єкти існують у всьому космосі та були сфотографовані астрономами.
9. Всесвіт змінюється.
Коли світло подорожує Всесвітом, його довжина хвилі змінюється та розтягується різними способами, що відомо як червоне зміщення. Найвідоміший тип червоного зміщення зумовлений розширенням Всесвіту. (Ейнштейн запропонував число, яке називається космологічною постійною, щоб пояснити це видиме розширення в інших своїх рівняннях.)
Однак, Ейнштейн також передбачив своєрідний «гравітаційний червоний зсув», який виникає, коли світло втрачає енергію на своєму шляху з заглиблення в просторі-часі, створеного масивними об'єктами, такими як галактики. У 2011 році дослідження світла від сотень тисяч далеких галактик показало, що «гравітаційний червоний зсув» справді існує, як і припускав Ейнштейн.
10. Атоми зазнають квантової заплутаності.
Здається, що теорії Ейнштейна також справедливі в квантовій сфері. Теорія відносності стверджує, що швидкість світла у вакуумі постійна, а це означає, що простір виглядатиме однаково з усіх боків.
У 2015 році дослідники продемонстрували, що цей ефект справедливий навіть у найменшому масштабі, коли виміряли енергію двох електронів, що рухаються в різних напрямках навколо атомного ядра. Різниця енергій між електронами залишалася постійною, незалежно від того, в якому напрямку вони рухалися, що підтверджує цю частину теорії Ейнштейна.
11. Невірно щодо явища квантової заплутаності.
У явищі, яке називається квантовою заплутаністю, пов'язані частинки, схоже, здатні спілкуватися одна з одною на величезних відстанях швидше за швидкість світла та «вибирають» стан для перебування лише після того, як їх виміряють.
Ейнштейн ненавидів це явище, висміюючи його як «примарні ефекти на великих відстанях» та наголошуючи, що жоден вплив не може поширюватися швидше за світло, і що об'єкти мають стани буття, незалежно від того, вимірюємо ми їх чи ні.
Однак, у глобальному експерименті, в якому по всьому світу вимірювали мільйони частинок, дослідники виявили, що частинки, здається, обирають стан у момент їх вимірювання.
(Джерело: tienphong.vn)
Вигідний
Емоція
Креативний
Унікальний
Гнів
Джерело
Коментар (0)