Аты аңызға айналған физик Альберт Эйнштейн өз заманынан озық ойшыл болды. 14 жылы 1879 наурызда дүниеге келген Эйнштейн ергежейлі планета Плутон әлі ашылмаған әлемге келді және ғарышқа ұшу идеясы алыс арман болды. Өз уақытының техникалық шектеулеріне қарамастан, Эйнштейн өзінің әйгілі кітабын жариялады Жалпы салыстырмалылық теориясы 1915 жылы, ол 100 жылдан астам уақыт бойы қайта-қайта расталатын ғаламның табиғаты туралы болжамдар жасады.
Міне, осыдан жүз жыл бұрын Эйнштейннің ғарыштың табиғаты туралы дұрыстығын дәлелдейтін соңғы 10 бақылау және оның қате екенін дәлелдеген бір бақылау.
Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясы гравитацияны кеңістік-уақыттың бұрмалануының салдары ретінде сипаттайды, зат неғұрлым массивті болса, соғұрлым ол кеңістік-уақытты бұрмалайды және оған кішігірім нысандарды түсуге мәжбүр етеді. Теория сондай-ақ қара тесіктердің болуын болжайды - ғарыштық уақытты соншалықты бұрмалайтын массивтер, тіпті жарық олардан құтыла алмайды.
Оқиға көкжиегі телескопын (EHT) пайдаланатын зерттеушілер тарихта бірінші рет қол жеткізген кезде қара құрдымның суреті, олар Эйнштейннің кейбір өте нақты нәрселер туралы дұрыс екенін дәлелдеді, атап айтқанда, әрбір қара тесіктің қайтарылмайтын нүктесі бар оқиға көкжиегі, ол шамамен дөңгелек және қара құрдымның массасына негізделген болжамды өлшемде болуы керек. EHT арқылы алынған қара құрдымның революциялық бейнесі бұл болжамның мүлдем дұрыс екенін көрсетті.
Астрономдар Жерден 800 миллион жарық жылы қашықтықтағы қара дыры маңында рентген сәулесінің оғаш үлгісін тапқан кезде Эйнштейннің қара тесіктер теориясының дұрыстығын тағы бір рет дәлелдеді.
Қара құрдымның алдыңғы жағынан күтілетін рентген сәулелерінен басқа, команда қара құрдымның артында шығарылатын, бірақ әлі де Жерден көрінетін рентген сәулесінің болжамды «жарқыраған жаңғырығын» тапты, өйткені қара құрдым ғарышты бұзады. айналасындағы уақыт.
Эйнштейннің салыстырмалылық теориясы сонымен бірге гравитациялық толқындар деп аталатын кеңістік-уақыт тініндегі үлкен толқындарды сипаттайды. Бұл толқындар қара тесіктер мен нейтрондық жұлдыздар сияқты ғаламдағы ең массивті объектілердің қосылуынан туындайды.
Лазерлік интерферометриялық гравитациялық-толқын обсерваториясы (LIGO) деп аталатын арнайы детекторды пайдалана отырып, физиктер 2015 жылы гравитациялық толқындардың бар екенін растады және одан кейінгі жылдары гравитациялық толқындардың ондаған басқа мысалдарын тауып, Эйнштейннің дұрыстығын тағы бір рет дәлелдеді.
Гравитациялық толқындарды зерттеу оларды шығаратын массивтік, алыстағы объектілердің құпиясын аша алады.
2022 жылы баяу соқтығысатын екілік қара тесік жұбы шығаратын гравитациялық толқындарды зерттей отырып, физиктер Эйнштейн болжағандай, массивтік нысандар бір-біріне жақындаған кезде олардың орбиталарында тербелетінін немесе алдын ала өтетінін растады.
Ғалымдар 27 жыл бойы аса массивті қара құрдымды айналып жүрген жұлдызды зерттей отырып, Эйнштейннің прецессия теориясын тағы бір рет көрді.
Қара құрдым айналасында екі толық орбитаны аяқтағаннан кейін жұлдыз қозғалмайтын эллипстік орбитада қозғалмай, розетка түрінде алға «билей» бастады. Бұл қозғалыс Эйнштейннің өте кішкентай объект салыстырмалы алыптың айналасында айналуы керек деген болжамын растады.
Қара тесіктер айналасындағы кеңістік-уақытты бұрмалап қана қоймайды, өлі жұлдыздардың өте тығыз қабығы да солай істей алады. 2020 жылы физиктер нейтрондық жұлдыздың соңғы 20 жыл ішінде ақ ергежейлі (құлаған, өлі жұлдыздардың екі түрі) айналасын қалай айналып өткенін зерттеп, екі нысанның бір-бірін айналып өту жолында ұзақ мерзімді дрейфті анықтады.
Зерттеушілердің пікірінше, бұл дрейф деп аталатын әсерден туындаған болуы мүмкін жақтауды сүйреу арқылы, шын мәнінде, ақ ергежейлі уақыт өте нейтрондық жұлдыздың орбитасын сәл өзгерту үшін жеткілікті кеңістік уақытын созды. Бұл тағы да Эйнштейннің салыстырмалылық теориясының болжамдарын растайды.
Эйнштейннің пікірінше, егер объект жеткілікті массивті болса, ол кеңістік-уақытты бұрмалауы керек, осылайша объектінің артынан шыққан алыс жарық үлкейтілген болып көрінуі керек (Жерден көрінетіндей).
Бұл әсер деп аталады гравитациялық линзалау және терең ғаламдағы нысандарды үлкейту үшін кеңінен қолданылады. Джеймс Уэбб ғарыштық телескопының терең өрістегі алғашқы кескіні 4,6 миллиард жарық жылынан астам қашықтықтағы галактикалардың жарығын айтарлықтай үлкейту үшін 13 миллиард жарық жылы қашықтықта орналасқан галактикалар шоғырының гравитациялық линзалау әсерін пайдаланғаны белгілі.
Гравитациялық линзаның бір түрі соншалықты жарқын, сондықтан физиктер оны Эйнштейннің атымен атай алмады. Алыстағы объектінің сәулесі алдыңғы жоспардағы үлкен нысанның айналасында тамаша ореолға айналғанда, ғалымдар оны «Эйнштейн сақинасы» деп атайды.
Бұл таңғажайып нысандар ғарышта бар және оларды астрономдар да, әуесқой ғалымдар да түсірген.
Жарық ғалам арқылы тараған кезде оның толқын ұзындығы бірнеше түрлі жолмен өзгереді және созылады. қызыл жылжу. Қызыл ығысудың ең танымал түрі ғаламның кеңеюімен байланысты (Эйнштейн өзінің басқа теңдеулерінде осы айқын кеңеюді есепке алу үшін космологиялық тұрақты деп аталатын санды ұсынды).
Дегенмен, Эйнштейн сонымен қатар галактикалар сияқты массивтік нысандар жасаған кеңістіктегі депрессиядан жарық жолда энергиясын жоғалтқан кезде пайда болатын «гравитациялық қызыл ығысу» түрін болжады. 2011 жылы жүздеген мың алыс галактикалардың жарығын зерттеу Эйнштейн болжағандай гравитациялық қызыл ығысу бар екенін дәлелдеді.
Эйнштейннің теориялары кванттық салада да шындыққа сәйкес келетін сияқты. Салыстырмалылық теориясы вакуумдегі жарық жылдамдығы тұрақты деп есептейді, бұл кеңістік барлық жағынан бірдей көрінуі керек дегенді білдіреді. 2015 жылы зерттеушілер атом ядросының айналасында әртүрлі бағытта қозғалатын екі электронның энергиясын өлшеген кезде бұл әсер ең кішкентай шкалаларда да жарамды екенін дәлелдеді.
Электрондар арасындағы энергия айырмашылығы олардың қай бағытта қозғалғанына қарамастан тұрақты болып қала берді, бұл Эйнштейн теориясының осы бөлігін растады.
Кванттық шиеленіс деп аталатын құбылыста шиеленіскен бөлшектер бір-бірімен жарық жылдамдығынан жылдамырақ үлкен қашықтықта байланыса алады және өлшенгеннен кейін ғана мекендейтін күйді «таңдайды». Эйнштейн бұл құбылысты жек көріп, оны «қашықтықтағы қорқынышты әсер» деп атады және ешқандай әсер жарықтан жылдам қозғала алмайтынын және біз оларды өлшесек те, өлшемесек те заттардың күйі бар екенін айтты.
Бірақ дүние жүзіндегі миллиондаған түйіскен бөлшектер өлшенген ауқымды жаһандық экспериментте зерттеушілер бөлшектер күйді өлшенген сәтте ғана таңдайтын көрінеді, ал бұрын емес.
«Біз Эйнштейннің дүниетанымы ... сіз оларды байқасаңыз да, бақыламасаңыз да қасиеттері бар және ешқандай әсер жарықтан жылдам тарамайтынын көрсеттік, бұл шындық болуы мүмкін емес - бұл заттардың кем дегенде біреуі жалған болуы керек», - деді автор. 2018 жылы Live Science журналына берген сұхбатында Испаниядағы Фотоникалық ғылымдар институтының кванттық оптика профессоры Морган Митчеллдің зерттеуі.
Сондай-ақ қызықты:
пікір қалдыру