Így volt Einstein jobb ellenőrizze a relativitáselmélet
Einstein általános relativitás 100 éves. Eddig még nem volt képes megcáfolni. Az új technológiák kínálnak lehetőséget, hogy megtudja, ha Einstein igaza volt.
Száz évvel ezelőtt, 1915-ben, egy fiatal svájci tudós, aki akkoriban már elért forradalmi felfedezés a fizika, javasolt egy alapvetően új megértése gravitáció.
Száz évvel később, az általános relativitáselmélet (GTR) lett az alapja a korszerű tudomány, kiállta az összes teszt, amellyel ő lecsapott tudósok.
De egészen a közelmúltig lehetetlen volt, hogy végezzen kísérleteket szélsőséges körülmények, hogy ellenőrizze a stabilitás elmélet.
Elképesztő, hogy milyen erős bizonyult a relativitáselmélet 100 év. Mi továbbra is használhatja azt a tényt, hogy Einstein írta!
Clifford Will, elméleti fizikus, University of Florida
Most a tudósok a technológia, amely lehetővé teszi, hogy keressen a fizika túl általános relativitáselmélet.
Egy új pillantást a gravitáció
Az általános relativitáselmélet írja le a gravitáció nem erő (úgy, ahogyan az a newtoni fizika), de a tér-idő görbület rovására tömege tárgyakat. A Föld kering a Nap körül, és nem azért, mert lehúzza a csillag, hanem azért, mert a Nap vontatókötél tér-idő. Ha kinyújtotta egy takarót, hogy egy nagy bowling golyó, felosztja alakot - a gravitáció hatással van a tér közel azonos.
Einstein elmélete megjósolt néhány eszeveszett nyitás. Például azt a lehetőséget, hogy létezik a fekete lyukak, amelyek kanyar téridő olyan mértékben, hogy semmi ne kerülhessen ki a belső, még a fény sem. bizonyíték általánosan elfogadott nézet ma találtak azon az elméleten alapszik, hogy a világegyetem tágul, és gyorsul.
Az általános relativitáselmélet is megerősítette számos észrevételt. Einstein maga használt általános relativitáselmélet kiszámításához Merkúr pályája, amelynek mozgását nem lehet leírni a Newton-törvények. Einstein megjósolta, hogy létezik a tárgyak olyan hatalmas, hogy megtöri a fényt. Ez a jelenség a gravitációs lencsézésnek, amely gyakran szembesülnek a csillagászok. Például a keresést exobolygók hatásán alapul finom változásokat sugárzás, íves gravitációs mező a csillag, amely körül a bolygó forog.
Ellenőrző Einstein
Az általános relativitáselmélet jól működik a normál gravitációs erő, amint azt a kísérleteket végeztek a Földön, és megfigyeljük a bolygók a naprendszerben. De ez soha nem vizsgálták rendkívül akut expozíciója a terek, feküdjön a határait a fizika.
A legígéretesebb módja az elmélet ilyen körülmények között - bekövetkező változások figyelemmel kísérése tér-idő, az úgynevezett gravitációs hullámok. Úgy tűnik, ennek eredményeként a jelentős események, a torkolatánál két hatalmas szervek, mint a fekete lyukak, vagy apróbetűs tárgyak - neutroncsillagok.
A kozmikus tűzijáték ilyen nagyságrendű hatással lesz a tér-idő csak a legapróbb feszültségingadozás. Például, ha két fekete lyuk ütközött és összevonták valahol a Galaxy gravitációs hullámok is nyúlik, és tömöríti a távolság objektumok között található a Földön egy méterre egymástól, egy ezred atommag átmérője.
Voltak kísérletek, amely rögzíti a változás a tér-idő következtében az ilyen események.
Van egy jó esély, hogy rögzítse a gravitációs hullámok a következő két évben.
Lézer interferométer gravitációs hullám obszervatórium (a LIGO) származó obszervatóriumok körül Richland (Washington) és Livingston (Louisiana) lézert használ, hogy meghatározza a legkisebb torzítást a kettős L alakú detektorok. Amikor a tér-idő hullámai áthalad a detektorok, nyúlik, és összenyomja a teret, így a detektor átméretezi. A LIGO mérhetik őket.
Egy másik módja, hogy teszteljék a relativitáselmélet - nézze meg a tulajdonságait gravitációs hullámok. Például, akkor lehet polarizált, mint a fény áthalad a polarizált szemüveg. A relativitáselmélet jósol jellemzői ennek a hatása, és az esetleges eltéréseket a számítások lehet oka kételkedni az elmélet.
egyesített elmélet
Clifford Will úgy véli, hogy a felfedezés gravitációs hullámok csak erősíti Einstein elmélete:
Azt hiszem, tovább kell keresni bizonyíték az általános relativitáselmélet, az biztos, hogy igaza van.
És miért kell ezeket a kísérleteket?
Az egyik legfontosabb és legnehezebb elérni a modern fizika - meg egy elméletet, ami összeköti az Einstein tanulmány, azaz a tudomány a makrokozmosz és a kvantummechanika. A valóságban a legkisebb tárgyak.
Előlegek ebben az irányban, kvantum gravitáció. szükséges lehet, hogy a változások az általános relativitáselmélet. Lehetőség van arra, hogy a területén kvantumgravitációs kísérletek igényel annyi energiát, hogy lehetetlen lenne elvégezni. „De ki tudja - mondta Will - talán egy kvantum univerzum, hatással van egy enyhe, de rendelkezésre áll keresést.”