Πώς ξεκίνησαν όλα;
Στα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα, η φυσική βρέθηκε σε κρίση: υπήρχαν τέλεια
Ειδική θεωρία της σχετικότητας
Ωστόσο, κανένας από αυτούς τους επιφανείς φυσικούςκατάφερε να συνδυάσει όλη την ιστορία. Η ελπίδα παρέμεινε στον νεαρό Άλμπερτ Αϊνστάιν, ο οποίος εκείνη την εποχή είχε ήδη αρχίσει να προσεγγίζει το πρόβλημα με έναν νέο τρόπο. Σε ηλικία δεκαέξι ετών, αναρωτήθηκε πώς θα ήταν να ταξιδεύεις με μια δέσμη φωτός; Μέχρι το 1905, είχε δείξει ότι τα αποτελέσματα των Φιτζέραλντ και Λόρεντς ακολουθούσαν μια απλή αλλά ριζική υπόθεση: οι νόμοι της φυσικής και η ταχύτητα του φωτός πρέπει να είναι οι ίδιοι για όλους τους ομοιόμορφα κινούμενους παρατηρητές, ανεξάρτητα από την κατάσταση σχετικής κίνησής τους.
Για να «δουλέψει», υπάρχει περισσότερος χώρος και χρόνοςδεν μπορεί να είναι ανεξάρτητη. Μάλλον «μετατρέπονται» το ένα στο άλλο με τέτοιο τρόπο ώστε η ταχύτητα του φωτός να παραμένει σταθερή για όλους τους παρατηρητές. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα κινούμενα αντικείμενα φαίνονται να συρρικνώνονται, όπως θεωρούσαν οι Fitzgerald και Lorentz, και γιατί οι κινούμενοι παρατηρητές μπορούν να μετρήσουν τον χρόνο διαφορετικά, όπως θεωρούσε ο Poincaré. Ο χώρος και ο χρόνος είναι σχετικοί, δηλ. Δηλαδή, εξαρτώνται από την κίνηση του παρατηρητή που τα μετρά - και το φως είναι πιο θεμελιώδες και από τα δύο. Αυτή είναι η βάση της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν (το «ειδικό» αναφέρεται στον περιορισμό της ομοιόμορφης κίνησης).
Αρχή της ισοδυναμίας
Αμέσως μετά την ολοκλήρωση της ειδικής θεωρίας τουΟ Αϊνστάιν είχε «την πιο ευτυχισμένη σκέψη της ζωής του». Συνέβη το 1907 καθώς καθόταν στην καρέκλα του στο γραφείο διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας στη Βέρνη και αναρωτιόταν πώς θα ήταν να προσπαθούσε να ρίξει μια μπάλα πέφτοντας από την πλευρά ενός κτιρίου. Ο Αϊνστάιν συνειδητοποίησε ότι ένα άτομο που επιταχύνει προς τα κάτω με μια μπάλα δεν θα μπορούσε να ανιχνεύσει την επίδραση της βαρύτητας σε αυτήν. Ο παρατηρητής μπορεί να «μεταμορφωθεί» βαρύτητα (τουλάχιστον σε άμεση γειτνίαση) απλώς μετακινώντας σε αυτό το επιταχυνόμενο πλαίσιο αναφοράς - ανεξάρτητα από το αντικείμενο που πέφτει. Η βαρύτητα είναι (τοπικά) ισοδύναμη με την επιτάχυνση. Αυτή είναι η αρχή της ισοδυναμίας.
Για να καταλάβεις πόσο υπέροχος είναι πραγματικάαρχή της ισοδυναμίας, φανταστείτε τι θα συνέβαινε αν η βαρύτητα ενεργούσε με τον ίδιο τρόπο όπως οι άλλες δυνάμεις. Αν η βαρύτητα ήταν σαν τον ηλεκτρισμό, για παράδειγμα, τότε οι μπάλες με περισσότερο φορτίο θα έλκονταν πιο έντονα από τη Γη και επομένως θα έπεφταν πιο γρήγορα από τις μπάλες με λιγότερο φορτίο. Δεν θα υπήρχε τρόπος να μετασχηματιστούν τέτοια εφέ μεταβαίνοντας στο ίδιο επιταχυνόμενο πλαίσιο αναφοράς για όλα τα αντικείμενα. Αλλά η βαρύτητα είναι «τυφλή στην ύλη» - επηρεάζει όλα τα αντικείμενα εξίσου. Από αυτό το γεγονός, ο Αϊνστάιν έβγαλε το εντυπωσιακό συμπέρασμα ότι η βαρύτητα δεν εξαρτάται από τις ιδιότητες της ύλης (όπως, για παράδειγμα, ο ηλεκτρισμός εξαρτάται από το ηλεκτρικό φορτίο). Μάλλον, το φαινόμενο της βαρύτητας πρέπει να προέρχεται από κάποια ιδιότητα του χωροχρόνου.
Η βαρύτητα ως καμπύλος χωροχρόνος
Ο Αϊνστάιν τελικά καθόρισε την ιδιοκτησίαο χωροχρόνος, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τη βαρύτητα, καθώς και την καμπυλότητά του. Ο χώρος και ο χρόνος στο σύμπαν του Αϊνστάιν δεν είναι πλέον επίπεδοι (όπως υπέθεσε σιωπηρά ο Νεύτων), αλλά μπορούν να έλκονται, να τεντωθούν και να παραμορφωθούν από την ύλη. Η βαρύτητα γίνεται πιο έντονα αισθητή εκεί όπου ο χωροχρόνος είναι πιο καμπύλος και εξαφανίζεται εκεί όπου ο χωροχρόνος είναι επίπεδος. Αυτή είναι η ουσία της θεωρίας της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία μπορεί συχνά να εκφραστεί με τις λέξεις: «η ύλη λέει στον χωροχρόνο πώς να κάμπτεται και ο καμπύλος χωροχρόνος λέει στην ύλη πώς να κινείται».
Ο τυπικός τρόπος για να απεικονίσετε αυτήν την ιδέα είναι -τοποθετήστε μια μπάλα μπόουλινγκ (που αντιπροσωπεύει, για παράδειγμα, ένα τεράστιο αντικείμενο όπως ο ήλιος) σε ένα τεντωμένο λαστιχένιο φύλλο (που αντιπροσωπεύει το χωροχρόνο). Εάν βάλετε μια μπάλα σε ένα λαστιχένιο φύλλο, θα κυλήσει προς την μπάλα μπόουλινγκ και μπορεί ακόμη και να τεθεί σε "τροχιά" γύρω από την μπάλα μπόουλινγκ. Αυτό δεν συμβαίνει επειδή η μικρότερη μάζα «προσελκύεται» από τη δύναμη που προέρχεται από τη μεγαλύτερη, αλλά επειδή κινείται κατά μήκος μιας επιφάνειας που έχει παραμορφωθεί από την παρουσία της μεγαλύτερης μάζας.
Ομοίως, η βαρύτητα στη θεωρία του Αϊνστάινδεν προκύπτει ως δύναμη που διαδίδεται στο χωροχρόνο, αλλά ως χαρακτηριστικό του ίδιου του χωροχρόνου. Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, το βάρος σας στη Γη οφείλεται στο γεγονός ότι το σώμα σας ταξιδεύει σε καμπύλο χωροχρόνο.
Γενική θεωρία της σχετικότητας
Γενική θεωρία της σχετικότητας (γενική σχετικότητα · αυτή.allgemeine Relativitätstheorie) είναι μια γεωμετρική θεωρία της βαρύτητας που αναπτύσσει ειδική θεωρία σχετικότητας (SRT), η οποία υποδηλώνει ότι οι βαρυτικές και αδρανειακές δυνάμεις είναι της ίδιας φύσης.
Ως εκ τούτου, προκύπτει ότι η βαρυτική επίδρασηπροκαλούνται όχι από τη δύναμη αλληλεπίδρασης σωμάτων και πεδίων που βρίσκονται στο χωροχρόνο, αλλά από την παραμόρφωση του ίδιου του χωροχρόνου, η οποία συνδέεται, ειδικότερα, με την παρουσία μάζας-ενέργειας.
Η γενική σχετικότητα διαφέρει από άλλες μετρικές θεωρίες βαρύτητας χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις του Αϊνστάιν για να συσχετίσει την καμπυλότητα του χωροχρόνου με την ύλη που υπάρχει σε αυτό
Η γενική σχετικότητα βασίζεται φυσικάσχετικά με την αρχή της ισοδυναμίας, αλλά αυτή η θεωρία έχει επίσης μια δεύτερη, πιο μαθηματική βάση. Γνωστή ως η αρχή της γενικής συνδιακύμανσης, αυτή είναι η απαίτηση ο νόμος της καθολικής βαρύτητας να είναι ο ίδιος για όλους τους παρατηρητές, ακόμη και για αυτούς που επιταχύνουν, ανεξάρτητα από τις συντεταγμένες στις οποίες περιγράφεται. Αυτός είναι ο λόγος που ο Αϊνστάιν ονόμασε τη νέα του θεωρία «γενική» και όχι «ειδική» θεωρία σχετικότητας - αφαίρεσε τον προηγούμενο υφιστάμενο περιορισμό σε ομοιόμορφα κινούμενους παρατηρητές. Αυτό αποδείχθηκε το πιο δύσκολο πρόβλημα που αντιμετώπισε ποτέ ο Αϊνστάιν. Όπως είπε αργότερα, η έκφραση φυσικών νόμων χωρίς συντεταγμένες είναι σαν να «περιγράφεις σκέψεις χωρίς λόγια». Ο φυσικός έπρεπε να κυριαρχήσει τα αφηρημένα μαθηματικά των επιφανειών και την περιγραφή τους σε όρους τάνυσης.
Τι ανακάλυψαν οι επιστήμονες;
Η βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας είναι τόσο ισχυρή πουλυγίζει τον χώρο. Λειτουργεί ως ένα είδος μεγεθυντικού φακού, γι' αυτό η σκιά αυτού του κοσμικού αντικειμένου φαίνεται μεγαλύτερη από ό,τι είναι στην πραγματικότητα. Οι επιστήμονες του Event Horizon Telescope (EHT) μελέτησαν αυτήν την οπτική παραμόρφωση και διαπίστωσαν ότι το πραγματικό μέγεθος της σκιάς της μαύρης τρύπας M87 ταιριάζει με τις προβλέψεις της θεωρίας της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν.
Όπως δήλωσε ο Keiichi Asada, μέλος του επιστημονικού συμβουλίου του EHTκαι ειδικός στις ραδιοπαρατηρήσεις μαύρων τρυπών στο Ινστιτούτο Αστρονομίας και Αστροφυσικής της Academia Sinica, η μέθοδός τους είναι «ένας εντελώς νέος τρόπος δοκιμής της γενικής σχετικότητας χρησιμοποιώντας υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες».
Πώς κατέληξαν οι επιστήμονες στα συμπεράσματά τους;
Όταν κυκλοφόρησε το πρώτο τον Απρίλιο του 2019εικόνα μιας μαύρης τρύπας, έγινε μια ισχυρή επιβεβαίωση της θεωρίας της βαρύτητας ή της γενικής σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν. Η θεωρία όχι μόνο περιγράφει πώς η ύλη παραμορφώνει τον χωροχρόνο, αλλά προβλέπει επίσης την ίδια την ύπαρξη μαύρων οπών, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους τη σκιά που ρίχνει η μαύρη τρύπα στο φωτεινό υλικό του δίσκου που περιστρέφεται γύρω από μερικά πυκνά αντικείμενα.
Για τη διεξαγωγή του τεστ, η ομάδα χρησιμοποίησε το πρώτοεικόνα της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στο κέντρο του γειτονικού γαλαξία M87 σε απόσταση περίπου 55 εκατομμυρίων ετών φωτός, που τραβήχτηκε από το EHT πέρυσι.
Εμβληματική εικόνα υπερμεγέθους μαύρουΗ τρύπα έδειξε ότι η σκιά αντιστοιχεί πλήρως στις προβλέψεις της γενικής σχετικότητας σχετικά με το μέγεθός της. Με άλλα λόγια, ο Αϊνστάιν είχε δίκιο — και πάλι.
Αυτό το αποτέλεσμα, που αναφέρεται από το Event Horizon Telescope Collaboration, απάντησε σε μια ερώτηση: Το μέγεθος της μαύρης τρύπας του M87 ταιριάζει με τη γενική σχετικότητα;
Αλλά «είναι πολύ δύσκολο να απαντήσεις το αντίθετοτο ερώτημα είναι, πόσο μπορώ να τροποποιήσω τη γενική σχετικότητα και να ταιριάξω ακόμα με τις διαστάσεις [μαύρη τρύπα]; Αυτή η ερώτηση είναι βασική επειδή είναι ακόμα πιθανό κάποια άλλη θεωρία της βαρύτητας να μπορούσε να περιγράψει το σύμπαν, αλλά μεταμφιεσμένη ως γενική σχετικότητα.
Η πιθανότητα λάθους του Αϊνστάιν έχει μειωθεί κατά 500
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε την 1η Οκτωβρίου στο Physical Review Letters, ο Ψάλτης και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν τη σκιά της μαύρης τρύπας M87 για να κάνουν ένα σημαντικό βήμα προς την απόρριψη αυτών των εναλλακτικών θεωριών.
Η ομάδα πραγματοποίησε μια πολύ ευρεία ανάλυση πολλώντροποποιήσεις της γενικής σχετικότητας για τον καθορισμό ενός μοναδικού χαρακτηριστικού της θεωρίας της βαρύτητας που καθορίζει το μέγεθος της σκιάς μιας μαύρης τρύπας. Οι επιστήμονες έχουν επικεντρωθεί σε μια σειρά εναλλακτικών λύσεων που έχουν περάσει όλες τις προηγούμενες δοκιμές στο ηλιακό σύστημα.
«Χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα που αναπτύξαμε, εμείςέδειξε ότι το μετρούμενο μέγεθος της σκιάς της μαύρης τρύπας στο M87 περιορίζει το περιθώριο για τροποποιήσεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν σχεδόν 500 φορές σε σύγκριση με προηγούμενες δοκιμές στο ηλιακό σύστημα », εξηγεί ο καθηγητής αστροφυσικής της Uarizona, Ferial Ozel, ανώτερο μέλος του Συνεργασία EHT. "Πολλοί τρόποι για να αλλάξετε τη γενική σχετικότητα αποτυγχάνουν σε αυτό το νέο και πιο σκληρό τεστ σκιάς μαύρης τρύπας."
Μια απεικόνιση ενός νέου αισθητήρα που έχει σχεδιαστεί για να δοκιμάσει τις προβλέψεις των τροποποιημένων θεωριών της βαρύτητας έναντι μιας μέτρησης του μεγέθους της σκιάς του M87.
Credit: D. Psaltis, University of Arizona; EHT
Για να είμαστε σίγουροι για τα αποτελέσματα, οι επιστήμονεςχρησιμοποίησε το μέγεθος μιας μαύρης τρύπας για να εκτελέσει αυτό που είναι γνωστό ως δοκιμή «δεύτερης τάξης» της γενικής σχετικότητας. Αυτό είναι «αδύνατο να γίνει στο ηλιακό σύστημα», επειδή το βαρυτικό πεδίο είναι πολύ αδύναμο, εξηγεί η Leah Medeiros του Ινστιτούτου Προηγμένων Μελετών στο Πρίνστον, επίσης μέλος του EHT.
Δοκιμές θεωρίας του Αϊνστάιν
Γενικά, τώρα οι φυσικοί παρουσιάζουν μια γενική θεωρίασχετικότητα ως σύνολο διορθώσεων ή προσθηκών στη θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα. Η γενική σχετικότητα προβλέπει τι πρέπει να είναι αυτές οι υπερκατασκευές. Εάν οι μετρήσεις για το πώς λειτουργεί η βαρύτητα στο σύμπαν αποκλίνουν από αυτές τις προβλέψεις, τότε οι φυσικοί γνωρίζουν ότι η γενική σχετικότητα δεν είναι το παν. Όσο περισσότερες προσθήκες ή παράγοντες προστίθενται στο τεστ, τόσο μεγαλύτερη εμπιστοσύνη στο αποτέλεσμα. Οι νέες δοκιμές και οι έλεγχοι στις μαύρες τρύπες δεν θα είναι πολύ σύντομα.
Προσομοίωση εμφάνισης μαύρης τρύπας M87την κίνηση του πλάσματος καθώς περιστρέφεται γύρω από τη μαύρη τρύπα. Το φωτεινό λεπτό δαχτυλίδι που μπορεί να φανεί με μπλε χρώμα είναι η άκρη αυτού που ονομάζουμε σκιά μιας μαύρης τρύπας. Φωτογραφία: L. Medeiros; Κ. Τσαν; Δ. Ψάλτης; F. Osel; UArizona; ΔΛΠ.
Ωστόσο, εάν έχει επιβεβαιωθεί η γενική σχετικότητα, γιατί ορισμένοι φυσικοί είναι δυσαρεστημένοι με τα αποτελέσματα; Το θέμα είναι ότι η γενική σχετικότητα έρχεται σε αντίθεση με την κβαντική μηχανική.
Σχετικότητα έναντι κβαντικής μηχανικής: η μάχη για το σύμπαν
Οι φυσικοί έχουν περάσει δεκαετίες προσπαθώντας να συνδυάσουν δύο πολύ διαφορετικές θεωρίες. Και αν όλα είναι ξεκάθαρα με τη γενική θεωρία της σχετικότητας, τότε γιατί η κβαντική μηχανική αρνείται να υπακούσει τους νόμους του Αϊνστάιν;
Οι φυσικοί έχουν αυτή τη στιγμή δύο ξεχωριστάένα σύνολο κανόνων που εξηγούν πώς λειτουργεί η φύση. Υπάρχει μια γενική θεωρία της σχετικότητας που εξηγεί τέλεια τη βαρύτητα και όλα όσα αυτή καθορίζει: την περιστροφή των πλανητών, τους συγκρουόμενους γαλαξίες, τη δυναμική του διαστελλόμενου Σύμπαντος στο σύνολό του. Αυτή είναι η «επιστήμη των μεγάλων πραγμάτων».
Και υπάρχει επίσης η κβαντική μηχανική, η οποία ασχολείταιμε τρεις άλλες δυνάμεις - τον ηλεκτρομαγνητισμό και δύο πυρηνικές δυνάμεις. Η κβαντική θεωρία είναι εξαιρετικά έμπειρη στο να περιγράφει τι συμβαίνει όταν ένα άτομο ουρανίου διασπάται ή όταν μεμονωμένα σωματίδια φωτός εισέρχονται σε ένα ηλιακό κύτταρο. Αυτή είναι η «επιστήμη των μικρών πραγμάτων».
Κβαντομηχανική - ένα τμήμα θεωρητικήςφυσική, περιγράφοντας φυσικά φαινόμενα στα οποία η δράση είναι συγκρίσιμη σε μέγεθος με τη σταθερά του Planck. Οι προβλέψεις της κβαντικής μηχανικής μπορούν να διαφέρουν σημαντικά από τις προβλέψεις της κλασικής μηχανικής.
Η σύγκρουση πραγματικά ασυμβίβαστων περιγραφών της πραγματικότητας
Τώρα στο πρόβλημα:η θεωρία της σχετικότητας και η κβαντική μηχανική είναι θεμελιωδώς διαφορετικές θεωρίες που έχουν διαφορετικές διατυπώσεις. Αυτό δεν είναι απλώς θέμα επιστημονικής ορολογίας. είναι μια σύγκρουση πραγματικά ασυμβίβαστων περιγραφών της πραγματικότητας.
Η σύγκρουση μεταξύ των δύο μισών της φυσικής έχει δημιουργηθεί για πάνω από έναν αιώνα - προκαλείται από μερικά έργα του Αϊνστάιν το 1905, ένα από τα οποία περιγράφει τη θεωρία της σχετικότητας και το άλλο, κβαντικό.
Ουσιαστικά μπορείτε να σκεφτείτε μια διαίρεση μεταξύθεωρία της σχετικότητας και κβαντικά συστήματα ως «ομαλά» και «κοντά». Στη γενική σχετικότητα, τα γεγονότα είναι συνεχή και ντετερμινιστικά, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε αιτία αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο τοπικό αποτέλεσμα.
Στην κβαντομηχανική, γεγονότα που προκαλούνται απόΟι αλληλεπιδράσεις των υποατομικών σωματιδίων συμβαίνουν σε άλματα (ναι, κβαντικά άλματα) με πιθανολογικά και όχι οριστικά αποτελέσματα. Οι κβαντικοί κανόνες επιτρέπουν συνδέσεις που απαγορεύονται από την κλασική φυσική. Αυτό αποδείχθηκε σε ένα ευρέως συζητημένο πείραμα. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες απέδειξαν ότι δύο σωματίδια - σε αυτήν την περίπτωση τα ηλεκτρόνια - μπορούν να επηρεάσουν άμεσα το ένα το άλλο, ακόμη κι αν απέχουν μίλια μεταξύ τους. Όταν προσπαθείτε να ερμηνεύσετε ομαλούς σχετικιστικούς νόμους με ένα συνοπτικό κβαντικό στυλ, ή το αντίστροφο, τα πράγματα δεν πάνε σύμφωνα με το σχέδιο.
Ανούσιες απαντήσεις
Η σχετικότητα δίνει απρόσκοπτες απαντήσεις ότανπροσπαθείτε να το μειώσετε σε κβαντικό μέγεθος, μειώνοντας τελικά τις άπειρες τιμές στην περιγραφή της βαρύτητας. Ομοίως, η κβαντική μηχανική αντιμετωπίζει σοβαρά προβλήματα όταν το φουσκώνετε σε κοσμικές αναλογίες. Τα κβαντικά πεδία μεταφέρουν μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας ακόμη και σε φαινομενικά κενό χώρο, και η ποσότητα ενέργειας αυξάνεται καθώς τα πεδία αυξάνονται. Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, η ενέργεια και η μάζα είναι ισοδύναμες (αυτό το μήνυμα είναι E = mc 2), έτσι η συσσώρευση ενέργειας είναι ακριβώς όπως η συσσώρευση μάζας. Αρκετά μεγάλο και η ποσότητα ενέργειας στα κβαντικά πεδία θα γίνει τόσο μεγάλη που θα δημιουργήσει μια μαύρη τρύπα που αναγκάζει το σύμπαν να διπλωθεί μέσα του. Ωστόσο, όπως μπορείτε να δείτε, αυτό δεν συμβαίνει.
Με απλά λόγια, η κβαντική μηχανική είναι ασυμβίβαστη με τη γενική σχετικότητα, επειδή, στη θεωρία του κβαντικού πεδίου, οι δυνάμεις ενεργούν τοπικά μέσω της ανταλλαγής καλά καθορισμένων κβάντων.
Ποια είναι η κατώτατη γραμμή;
Ως αποτέλεσμα, το νέο αποτέλεσμα είναι λίγο απογοητευτικό.φυσικοί που ελπίζουν να βρουν ρωγμές στη θεωρία του Αϊνστάιν. Η εύρεση μιας απόκλισης από τη γενική σχετικότητα θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια νέα φυσική. Ή θα μπορούσε να συμβάλει στο συνδυασμό της γενικής σχετικότητας, της φυσικής του πολύ μεγάλου και της κβαντικής μηχανικής, της κορυφαίας θεωρίας που περιγράφει τη φυσική πολύ μικρών αντικειμένων όπως τα υποατομικά σωματίδια και τα άτομα. Το γεγονός ότι η γενική σχετικότητα εξακολουθεί να αρνείται να υπακούει «ανησυχεί εκείνους από εμάς που είμαστε αρκετά μεγάλοι για να ελπίζουμε να πάρουμε μια απάντηση στη ζωή μας», λέει ο Ψάλτης.
Ο έλεγχος της θεωρίας της βαρύτητας είναι μια συνεχής αναζήτηση:Είναι οι προβλέψεις γενικής σχετικότητας αρκετά καλές για διάφορα αστροφυσικά αντικείμενα που οι αστροφυσικοί δεν ανησυχούν για πιθανές διαφορές ή τροποποιήσεις της γενικής σχετικότητας;
Εικονογράφηση διαφορετικών δυνατοτήτων βαρυτικών πεδίων,εξερευνήθηκε με κοσμολογικές δοκιμές, δοκιμές ηλιακού συστήματος και μαύρες τρύπες. Πιστωτική εικόνα: Δ. Ψάλτης, Πανεπιστήμιο της Αριζόνα NASA / WMAP; ESA / Cassini; EHT
Ωστόσο, οι μελλοντικές παρατηρήσεις με το EHT θα κάνουν ακόμη περισσότερεςακριβείς δοκιμές γενικής σχετικότητας, ειδικά με μη δημοσιευμένες εικόνες του Sgr A * (Τοξότης A *), μιας μαύρης τρύπας στο κέντρο του Γαλαξία. Με πολύ πιο ακριβείς μετρήσεις μάζας Sgr A * από οποιαδήποτε άλλη υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, αυτή η εικόνα θα μπορούσε να αλλάξει τη γενική σχετικότητα.
Τοξότης Α *. Αυτή η εικόνα τραβήχτηκε από το Chandra, το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ της NASA. Ελαφρύς ηχώ σημειώνεται με ελλείψεις. Πλήρης εικόνα - 12,5 λεπτά τόξου (πηγή)
«Οι εικόνες των μαύρων τρυπών αποκαλύπτονται πλήρωςμια νέα οπτική γωνία για τη δοκιμή της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν», εξηγεί ο Michael Kramer, διευθυντής του Ινστιτούτου Max Planck για τη Ραδιοαστρονομία και μέλος της συνεργασίας EHT.
«Μαζί με τις παρατηρήσεις των βαρυτικών κυμάτων, σηματοδοτεί την αρχή μιας νέας εποχής στην αστροφυσική της μαύρης τρύπας», είναι σίγουρος ο Ψάλτης.
«Όταν έχουμε μια εικόνα μιας μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία μας, μπορούμε να περιορίσουμε περαιτέρω τις αποκλίσεις από τη γενική σχετικότητα», καταλήγει ο Ozel.
Θα είναι ο Αϊνστάιν σωστά τότε; Και ποια είναι η τύχη της κβαντικής μηχανικής;
Διαβάστε επίσης:
Είναι δυνατόν να δημιουργηθεί ένας θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας στη Γη. Ποιες θα είναι οι συνέπειες;
Ο παγετώνας Doomsday αποδείχθηκε πιο επικίνδυνος από ό, τι πίστευαν οι επιστήμονες. Λέμε το κύριο πράγμα
Την 3η ημέρα της ασθένειας, οι περισσότεροι ασθενείς με COVID-19 χάνουν την αίσθηση της όσφρησης και συχνά υποφέρουν από ρινική καταρροή