Ar Bendras Einsteino Santykinis Santykis Nutrūks Ekstremaliomis Sąlygomis?

{h1}

Praėjus 100 metų po einšteino bendrojo reliatyvumo atradimo, fizikai pagaliau artėja prie pirmųjų realių teorijos bandymų, susijusių su stipriaisiais laukais, atverdami duris naujai fizikai.

Prieš šimtmetį šiais metais jaunasis Šveicarijos fizikas, kuris jau sukėlė revoliuciją fizikoje atradimais apie erdvės ir laiko ryšį, sukūrė radikaliai naują gravitacijos supratimą.

1915 m. Albertas Einšteinas paskelbė savo bendrąją reliatyvumo teoriją, kurioje gravitacija buvo apibūdinta kaip pagrindinė erdvės-laiko savybė. Jis sugalvojo lygčių rinkinį, kuris susieja erdvės laiko kreivę su materijos ir spinduliuotės, esančios konkrečiame regione, energija ir pagreičiu.

Šiandien, praėjus 100 metų, Einšteino gravitacijos teorija tebėra šiuolaikinio supratimo ramstis ir atlaikė visus bandymus, kuriuos mokslininkai galėjo mesti. Tačiau dar visai neseniai nebuvo galima atlikti eksperimentų, kad būtų galima patikrinti teoriją ekstremaliomis sąlygomis, kad būtų galima įsitikinti, ar ji nutrūksta. [6 keistai faktai apie sunkumą]

Dabar mokslininkai turi technologiją, leidžiančią pradėti ieškoti įrodymų, kurie galėtų atskleisti fiziką už bendrosios reliatyvumo ribų.

„Man be galo nuostabu, kaip gerai sekėsi bendrasis reliatyvumas po 100 metų“, - teigė Floridos universiteto Geinsvilio universiteto teorinis fizikas Cliffordas Willis. „Tai, ką jis užrašė, yra tas pats, ką mes naudojame ir šiandien“, - „WordsSideKick.com“ pasakojo Will.

Naujas vaizdas apie sunkumą

Bendrasis reliatyvumas apibūdina gravitaciją ne kaip jėgą, kaip apie ją manė fizikas Isaacas Newtonas, o kaip apie erdvės ir laiko kreivumą dėl daiktų masės. Jis sakė, kad priežastis, dėl kurios Žemė skrieja aplink saulę, yra ne todėl, kad saulė traukia Žemę, bet todėl, kad saulė metė erdvės laiką. (Tai šiek tiek panašu į tai, kaip boulingo kamuolys ant ištiestos antklodės deformuotų antklodės formą.)

Einšteino teorija pateikė keletą laukinių spėjimų, įskaitant juodųjų skylių galimybę, kurios sujauktų erdvės laiką tokiu laipsniu, kad niekas viduje - net ir šviesa - neišbėgtų. Teorija taip pat suteikia pagrindą šiuo metu priimtam požiūriui, kad visata plečiasi, taip pat įsibėgėja.

Bendrasis reliatyvumas buvo patvirtintas atlikus daugybę stebėjimų. Pats Einšteinas garsiai panaudojo teoriją prognozuodamas gyvsidabrio planetos judėjimą orbitoje, kurios Niutono įstatymai negali tiksliai apibūdinti. Einšteino teorija taip pat numatė, kad pakankamai masyvus objektas gali pats sulenkti šviesą - tai efektas, žinomas kaip gravitacinis lęšis, kurį astronomai dažnai stebėjo. Pavyzdžiui, efektas gali būti naudojamas ieškant egzoplanetų, remiantis nedideliais nukrypimais atsižvelgiant į tai, kad tolimas objektas yra sulenktas žvaigždės, kurią Orbita skrieja.

Tačiau nors nebuvo „įrodymų sąmokslo“, kad bendrojo reliatyvumo teorijoje yra kažkas blogo, „svarbu išbandyti teoriją režimais, kuriuose ji anksčiau nebuvo išbandyta“, - pasakojo „WordsSideKick.com“.

Tikrinti Einšteino teoriją

Bendrasis reliatyvumas labai gerai veikia paprasto stiprio gravitaciją, tokią įvairovę, kurią patiria žmonės Žemėje ar planetose, kai jie skrieja aplink saulę. Bet jis niekada nebuvo išbandytas ypač stipriuose laukuose, regionuose, esančiuose už fizikos ribų. [9 didžiausios neišspręstos paslaptys fizikoje]

Geriausia perspektyva išbandyti teoriją šiose sferose yra ieškoti bangos erdvėje, vadinamų gravitacinėmis bangomis. Juos gali sukelti smurtiniai įvykiai, tokie kaip dviejų masyvių kūnų, pavyzdžiui, juodųjų skylių ar ypač tankių objektų, vadinamų neutroninėmis žvaigždėmis, susiliejimas.

Šie kosminiai fejerverkai sukels tik mažiausią pliūpsnį erdvės metu. Pavyzdžiui, toks įvykis gali pakeisti iš pažiūros statinį atstumą Žemėje. Jei tarkime, dvi juodosios skylės susikirstų ir susijungtų Paukščių Tako galaktikoje, susidariusios gravitacijos bangos ištiestų ir suspaustų du objektus Žemėje, kuriuos skiria 1,3 metro atstumas viena tūkstančioji atomo branduolio skersmens dalis, sakė.

Tačiau dabar yra eksperimentų, galinčių aptikti erdvės ir laiko trūkumus iš šių įvykių rūšių.

„Yra labai didelė tikimybė, kad mes pastebėsime [gravitacines bangas] tiesiogiai per ateinančius porą metų“, - sakė Will.

Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija (LIGO), turinti įrenginius netoli Richlando (Vašingtonas) ir Livingstono (Luiziana), naudoja lazerius, kad aptiktų mažus iškraipymus dviejuose ilguose L formos detektoriuose. Kai laiko detektoriai praeina per detektorius, jie išsitempia ir suspaudžia erdvę, o tai gali pakeisti detektoriaus ilgį taip, kad LIGO galėtų jį išmatuoti.

LIGO veiklą pradėjo 2002 m. Ir dar neaptiko jokių gravitacinių bangų; 2010 m. jis buvo atnaujintas neprisijungęs, o jo įpėdinį, žinomą kaip „Advanced LIGO“, planuojama vėl įkelti vėliau šiais metais. Daugybė kitų eksperimentų taip pat siekia aptikti gravitacines bangas.

Kitas būdas patikrinti bendrąjį reliatyvumą ekstremaliuose režimuose būtų pažvelgti į gravitacinių bangų savybes. Pavyzdžiui, gravitacinės bangos gali būti poliarizuotos, lygiai taip pat kaip šviesa, nes jos praeina pro polarizuotų saulės akinių porą. Bendrasis reliatyvumas leidžia prognozuoti šią poliarizaciją, todėl teorijai „viskas, kas nukrypsta nuo [šių numatymų], bus blogai“, sakė Will.

Vieningas supratimas

Tačiau jei mokslininkai aptiks gravitacines bangas, Will tikisi, kad tai tik sustiprins Einsteino teoriją. „Mano nuomonė yra, kad mes ir toliau įrodysime, kad bendras reliatyvumas yra teisingas“, - sakė jis.

Tad kodėl nerimauti atliekant šiuos eksperimentus?

Vienas iš labiausiai ištvermingų fizikos tikslų yra bendrosios reliatyvumo santykį vienijančios teorijos, makroskopinio pasaulio mokslo ir kvantinės mechanikos, labai mažos sferos, ieškojimas. Vis dėlto norint rasti tokią teoriją, vadinamą kvantine gravitacija, gali prireikti šiek tiek pakeisti bendrąjį reliatyvumą, sakė Will.

Gali būti, kad bet kuriam eksperimentui, galinčiam aptikti kvantinės gravitacijos poveikį, prireiks tiek energijos, kiek praktiškai neįmanoma, sakė Will. "Bet jūs niekada nežinote - kvantiniame pasaulyje gali būti šiek tiek keisto efekto, kuris yra mažas, bet aptinkamas".

Sekite Tanya Lewis „Twitter“. Sekite mus @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“. Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Interneto Naudojimo Modelis Gali Parodyti Depresiją
Interneto Naudojimo Modelis Gali Parodyti Depresiją

Nešiojamasis Įrenginys Gali Patikrinti, Ar Jūsų Maiste Nėra Glitimo
Nešiojamasis Įrenginys Gali Patikrinti, Ar Jūsų Maiste Nėra Glitimo

Mokslas Naujienos


Gali Būti Išspręsta Kalmarų „Savižudybių“ Paslaptis
Gali Būti Išspręsta Kalmarų „Savižudybių“ Paslaptis

Puikus Vaizdas: 3D Snaigių Nuotraukos
Puikus Vaizdas: 3D Snaigių Nuotraukos

Ar Galite Apgauti Miegą? Tik Tavo Sapnuose
Ar Galite Apgauti Miegą? Tik Tavo Sapnuose

Mažasis Dramblys Rodo Dideles Smegenis
Mažasis Dramblys Rodo Dideles Smegenis

Geriausi Savaitės Žemės Vaizdai - 2012 M. Gegužės 25 D
Geriausi Savaitės Žemės Vaizdai - 2012 M. Gegužės 25 D


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com