10 відкриттів, які довели правоту Ейнштейна, та 1 відкриття, яке довело його протилежність

Легендарний фізик Альберт Ейнштейн був мислителем, який випереджав свій час. Народившись 14 березня 1879 року, Ейнштейн дізнався про карликову планету Плутон, яку й досі видно в найсучасніші телескопи. У нього виникла ідея космічних польотів, 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, які були зроблені понад століття тому.

Безліч закручених галактик з першого зображення глибокого поля, отриманого космічним телескопом Джеймса Вебба, та портрет Альберта Ейнштейна.

Ось спостереження, які доводять, що Ейнштейн мав рацію щодо природи Всесвіту, і одне, яке доводить, що він помилявся.

1. Перше зображення чорної діри

Теорія відносності Ейнштейна описує гравітацію як результат викривлення простору-часу. По суті, чим масивніший об'єкт, тим більше він викривляє простір-час, змушуючи менші об'єкти падати до нього. Теорія також передбачає існування чорних дір — масивних об'єктів, які настільки викривляють простір-час, що навіть світло не може їх вирвати.

Коли дослідники за допомогою телескопа Event Horizon Telescope (EHT) отримали перше зображення чорної діри, вони довели, що Ейнштейн мав рацію щодо деяких дуже конкретних речей, а саме, що кожна чорна діра має точку неповернення, яка називається горизонтом подій, що має приблизно круглу форму та передбачуваний розмір, що базується на масі чорної діри. Новаторське зображення чорної діри, отримане EHT, показує, що це передбачення було абсолютно правильним.

2. Відлуння чорної діри

Астрономи вкотре довели правильність теорій Ейнштейна про чорні діри, коли виявили дивну закономірність випромінювання рентгенівських променів поблизу чорної діри за 800 мільйонів світлових років від Землі. Окрім очікуваного рентгенівського випромінювання, що надходить спереду чорної діри, команда також виявила «світлове 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 та продовжили виявляти ще десятки прикладів гравітаційних хвиль у наступні роки, вкотре довівши правоту Ейнштейна.

4. Партнери чорних дір коливаються

Вивчення гравітаційних хвиль може розкрити таємниці масивних, далеких об'єктів, які їх звільняють. Вивчаючи гравітаційні хвилі, що випромінюються парою повільно зіштовхуваних чорних дір у 2022 році, фізики підтвердили, що масивні об'єкти коливаються — або прецесують — на своїх орбітах, коли вони спірально зближуються все ближче і ближче один до одного, саме так, як і передбачав Ейнштейн.

5. «Танцююча» спіральна зірка

Вчені знову побачили теорію прецесії Ейнштейна в дії після вивчення зірки, яка оберталася навколо надмасивної чорної діри протягом 27 років. Після завершення двох повних обертів навколо чорної діри було помічено, що орбіта зірки «танцює» вперед у формі зірочки, а не рухається по фіксованій еліптичній траєкторії.

Цей рух підтвердив передбачення Ейнштейна про те, як крихітний об'єкт обертатиметься навколо відносно гігантського об'єкта.

6. Колапс нейтронної зірки

Не лише чорні діри викривляють простір-час навколо себе; надщільні оболонки мертвих зірок можуть робити те саме. У 2020 році фізики вивчали, як нейтронна зірка оберталася навколо білого карлика (тип вмираючої, колапсуючої зірки) протягом попередніх 20 років, виявивши довготривалий дрейф, коли дві зірки оберталися одна навколо одної.

За словами дослідників, цей дрейф може бути спричинений ефектом, який називається перетягуванням каната. По суті, білий карлик достатньо сильно тягнув простір-час, щоб з часом дещо змінити орбіту нейтронної зірки. Це ще раз підтверджує передбачення теорії відносності Ейнштейна.

7. Гравітаційна лінза

Згідно з Ейнштейном, якщо об'єкт достатньо масивний, він викривлятиме простір-час таким чином, що далеке світло, що випромінюється з-за об'єкта, буде посилюватися (як видно з Землі). Цей ефект називається гравітаційним лінзуванням і широко використовується для того, щоб утримувати збільшувальне скло на об'єктах у глибокому космосі.

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.

Одна з форм гравітаційного лінзування настільки яскрава, що фізики назвали її гравітаційним лінзуванням Ейнштейна. Коли світло від далекого об'єкта збільшується в ідеальний ореол навколо масивного об'єкта на передньому плані, вчені називають це «ореолом Ейнштейна». Ці прекрасні 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, відомими як червоні 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 тип «гравітаційного червоного зміщення», яке виникає, коли світло втрачає енергію на шляху з заглиблень у просторі-часі, створених масивними об'єктами, такими як галактики. У 2011 році дослідження світла від сотень тисяч далеких галактик довело, що «гравітаційне червоне зміщення» справді існує, як і припускав Ейнштейн.

10. Атоми рухаються в квантовій заплутаності

Здається, що теорії Ейнштейна справедливі й у квантовій сфері. Теорія відносності стверджує, що швидкість світла у вакуумі постійна, а це означає, що простір має виглядати однаково з усіх боків.

У 2015 році дослідники показали, що цей ефект дійсний навіть у найменших масштабах, коли вони виміряли енергію двох електронів, що рухаються в різних напрямках навколо ядра атома. Різниця енергій між електронами залишалася постійною, незалежно від напрямку їхнього руху, що підтверджує цю частину теорії Ейнштейна.

11. Неправильно щодо квантової заплутаності

У явищі, яке називається квантовою заплутаністю, пов'язані частинки, здавалося б, можуть спілкуватися одна з одною на величезних відстанях швидше за швидкість світла, «вибираючи» стан для перебування лише після того, як їх виміряли.

Ейнштейн ненавидів це явище, висміюючи його як «моторошну дію на відстані» та наполягаючи на тому, що жоден вплив не може поширюватися швидше за світло, і що об'єкти мають стани, незалежно від того, вимірюємо ми їх чи ні.

Однак, у глобальному експерименті, в якому по всьому світу вимірювали мільйони частинок, дослідники виявили, що частинки, здавалося б, обирають лише один стан, щойно їх вимірювали.

(Джерело: tienphong.vn)

Корисний
Емоція
Креатив
Унікальний
Гнів

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