Então, foi Einstein certo? Nós verificamos a teoria da relatividade
Vida / / December 19, 2019
Cem anos atrás, em 1915, um cientista suíço jovem, que na época já havia feito descobertas revolucionárias na física, propôs uma fundamentalmente novo entendimento da gravidade.
Em 1915, Einstein publicou teoria geral da relatividadeQue descreve a gravidade como uma propriedade fundamental do espaço-tempo. Ele apresentou uma série de equações que descrevem o efeito da energia curvatura do espaço-tempo e o movimento da presença nele de matéria e radiação.
Cem anos depois teoria geral da relatividade (GTR) tornou-se a base para a construção da ciência moderna, que tem resistido a todos os testes, com o qual os cientistas atacou.
Mas até recentemente era impossível realizar experimentos em condições extremas para verificar a teoria de estabilidade.
Clifford Will, um físico teórico da Universidade da FlóridaÉ incrível o quão forte provou relatividade em 100 anos. Nós ainda usamos o fato de que Einstein escreveu!
Agora, os cientistas têm a tecnologia que lhe permite procurar física além relatividade geral.
Um novo olhar sobre a gravidade
relatividade geral descreve a gravidade não como uma força (tal como é apresentado na física newtoniana), mas como a curvatura do espaço-tempo, devido ao peso dos objectos. As gira Terra em torno do sol, não porque ele puxa a estrela, mas porque o Sol deforma o espaço-tempo. Se estendeu um cobertor para colocar uma bola de boliche pesado, mudança repartir forma - a gravidade afeta o espaço é aproximadamente o mesmo.
A teoria de Einstein previu uma abertura frenética alguns. Por exemplo, a possibilidade da existência de buracos negros, que dobrar o espaço-tempo, de tal forma que nada pode escapar de dentro, nem mesmo a luz. evidências geralmente aceite vista hoje foram encontrados com base na teoria de que o universo está se expandindo e acelerando.
A relatividade geral foi confirmado por numerosos observações. O próprio Einstein usado relatividade geral para calcular a órbita de Mercúrio, cujo movimento não pode ser descrito por leis de Newton. Einstein previu a existência dos objetos são tão maciça que dobrar a luz. Este fenómeno de lente gravitacional, que muitas vezes enfrentam os astrônomos. Por exemplo, a busca por planetas extra-solares com base no efeito mudanças sutis na radiação, curvas campo gravitacional da volta estrela que gira o planeta.
Verificação da teoria de Einstein
A relatividade geral funciona bem para força normal da gravidade, como mostrado por experiências conduzidas na Terra e observando os planetas do sistema solar. Mas nunca testada em exposição extremamente aguda nos espaços que se encontram nos limites da física.
A maneira mais promissor para testar a teoria em tais condições - monitoramento de mudanças no espaço-tempo, chamado ondas de gravidade. Eles aparecem como resultado de grandes eventos, na confluência dos dois corpos maciços, como buracos negros, ou objetos particularmente densas - estrelas de nêutrons.
Os fogos de artifício cósmicos desta magnitude irá afetar o espaço-tempo somente a ondulação mais ínfimo. Por exemplo, se dois buracos negros colidiram e se fundiram em algum lugar na nossa galáxia, ondas gravitacionais poderiam esticar e comprimir a distância entre objectos localizados sobre a terra numa metros um do outro, um milésimo de diâmetro núcleo atômico.
Houve experiências que podem corrigir a mudança do espaço-tempo como resultado de tais eventos.
Clifford WillHá uma boa chance de consertar as ondas gravitacionais nos próximos dois anos.
Laser interferômetro observatório de ondas gravitacionais (LIGO) A partir de observatórios ao redor de Richland (Washington) e Livingston (Louisiana) utiliza um laser para determinar a menor distorção nos detectores de duplas em forma de L. Quando as ondulações no espaço-tempo passa pelos detectores, estica e comprime o espaço, de modo que os redimensiona detector. A LIGO pode medi-los.
LIGO começou uma série de lançamentos em 2002, mas não alcançou o resultado. Em 2010, o trabalho foi realizado para melhorar, e sucessor da empresa, Advanced LIGO observatório deve começar a trabalhar novamente este ano. Muitas das experiências planejadas visando a busca de ondas gravitacionais.
Outra maneira de testar a teoria da relatividade - uma olhada nas propriedades das ondas gravitacionais. Por exemplo, eles podem ser polarizado como a luz que passou através dos vidros polarizados. A teoria da relatividade prevê características deste efeito, e quaisquer desvios dos cálculos pode ser motivo para duvidar da teoria.
teoria unificada
Clifford Will acredita que a descoberta das ondas gravitacionais única fortalecer A teoria de Einstein:
Eu acho que devemos continuar a procurar evidências da relatividade geral, para ter certeza que está certo.
E por que precisamos dessas experiências?
Um dos mais importante e difícil de alcançar na física moderna - encontrar uma teoria que ligam o estudo Einstein, que é a ciência do macrocosmo, e mecânica quântica, A realidade dos objectos mais pequenos.
Os avanços nesta direção, gravidade quânticaPode ser obrigado a fazer alterações na teoria geral da relatividade. É possível que as experiências no campo da gravidade quântica vai exigir tanta energia que seria impossível de realizar. "Mas quem sabe - disse Will - talvez em um universo quântico, há um efeito, um ligeiro, mas disponível para pesquisa."