Лайфхакер
Лайфхакер
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Реши за меня
Добрые новости
Стыдные вопросы
Есть мнение
Норм или стрём
Личный опыт
Объясняем за минуту
Сервисы
Жизнь
29 июля 2015

Так был ли прав Эйнштейн? Проверяем теорию относительности

Общей теории относительности Эйнштейна исполнилось 100 лет. До сих пор её не смогли опровергнуть. Новые технологии дают шанс узнать, так ли прав был Эйнштейн.
Фото автора Анастасия Пивоварова
Анастасия Пивоварова

Автор Лайфхакера

Так был ли прав Эйнштейн? Проверяем теорию относительности

Сто лет назад, в 1915 году, молодой швейцарский учёный, который на тот момент уже сделал революционные открытия в физике, предложил принципиально новое понимание гравитации.

👌 В телеграм-канале «Лайфхакер» лучшие статьи о том, как сделать жизнь проще.

В 1915 году Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности, которая характеризует гравитацию как основное свойство пространства-времени. Он представил серию уравнений, описывающих влияние кривизны пространства-времени на энергию и движение присутствующей в нём материи и излучения.

Сто лет спустя общая теория относительности (ОТО) стала основой для построения современной науки, она выдержала все тесты, с которыми на неё набросились учёные.

Но до недавнего времени было невозможно проводить эксперименты в экстремальных условиях, чтобы проверить устойчивость теории.

Удивительно, насколько сильной показала себя теория относительности за 100 лет. Мы всё ещё пользуемся тем, что написал Эйнштейн!

Клиффорд Уилл

физик-теоретик, Флоридский университет

Теперь у учёных есть технология, с помощью которой можно искать физику за пределами ОТО.

Новый взгляд на гравитацию

Общая теория относительности описывает гравитацию не как силу (так она предстаёт в ньютоновской физике), а как искривление пространства-времени за счёт массы объектов. Земля вращается вокруг Солнца не потому, что звезда её притягивает, а потому, что Солнце деформирует пространство-время. Если на растянутое одеяло положить тяжёлый шар для боулинга, оделяло изменит форму — гравитация влияет на пространство примерно так же.

Теория Эйнштейна предсказала несколько безумных открытий. Например, возможность существования чёрных дыр, которые искривляют пространство-время до такой степени, что ничего не может вырваться изнутри, даже свет. На основе теории были найдены доказательства общепринятому сегодня мнению, что Вселенная расширяется и ускоряется.

Общая теория относительности была подтверждена многочисленными наблюдениями. Сам Эйнштейн использовал ОТО, чтобы рассчитать орбиту Меркурия, чьё движение не может быть описано законами Ньютона. Эйнштейн предсказал существование объектов настолько массивных, что они искривляют свет. Это явление гравитационного линзирования, с которым часто сталкиваются астрономы. Например, поиск экзопланет основан на эффекте едва заметных изменений в излучении, искривлённом гравитационным полем звезды, вокруг которой вращается планета.

Проверка теории Эйнштейна

Общая теория относительности хорошо работает для гравитации обычной силы, как показывают опыты, проведённые на Земле, и наблюдения за планетами Солнечной системы. Но её никогда не проверяли в условиях экстремально сильного воздействия полей в пространствах, лежащих на границах физики.

Наиболее перспективный способ тестирования теории в таких условиях — наблюдение за изменениями в пространстве-времени, которые называются гравитационными волнами. Они появляются как итог крупных событий, при слиянии двух массивных тел, таких как чёрные дыры, или особенно плотных объектов — нейтронных звёзд.

Космический фейерверк такого масштаба отразится на пространстве-времени только мельчайшей рябью. Например, если бы две чёрные дыры столкнулись и слились где-то в нашей Галактике, гравитационные волны могли бы растянуть и сжать расстояние между объектами, находящимися на Земле в метре друг от друга, на одну тысячную диаметра атомного ядра.

Появились эксперименты, которые могут зафиксировать изменения пространства-времени вследствие таких событий.

Есть неплохой шанс зафиксировать гравитационные волны в ближайшие два года.

Клиффорд Уилл

Лазерно-интерферометрическая обсерватория гравитационных волн (LIGO) с обсерваториями в окрестностях Ричленда (Вашингтон) и Ливингстона (Луизиана) использует лазер для определения мельчайших искажений в двойных Г‑образных детекторах. Когда рябь пространства-времени проходит через детекторы, она растягивает и сжимает пространство, вследствие чего детектор изменяет размеры. А LIGO может их измерить.

LIGO начала серию запусков в 2002 году, но не достигла результата. В 2010‑м была проведена работа по улучшению, и преемник организации, обсерватория Advanced LIGO, снова должна заработать в этом году. Многие из запланированных экспериментов нацелены на поиск гравитационных волн.

Ещё один способ протестировать теорию относительности — посмотреть на свойства гравитационных волн. Например, они могут быть поляризованы, как свет, прошедший через поляризационные очки. Теория относительности предсказывает особенности такого эффекта, и любые отклонения от расчётов могут стать поводом усомниться в теории.

Единая теория

Клиффорд Уилл считает, что открытие гравитационных волн только укрепит теорию Эйнштейна:

Думаю, мы должны продолжать поиск доказательств общей теории относительности, чтобы быть уверенными в её правоте.

А зачем вообще нужны эти эксперименты?

Одна из важнейших и труднодостижимых задач современной физики — поиск теории, которая свяжет воедино исследования Эйнштейна, то есть науку о макромире, и квантовую механику, реальность мельчайших объектов.

Успехи этого направления, квантовой гравитации, могут потребовать внести изменения в общую теорию относительности. Возможно, что эксперименты в области квантовой гравитации потребуют столько энергии, что их будет невозможно провести. «Но кто знает, — говорит Уилл, — может, в квантовой вселенной существует эффект, незначительный, но доступный для поиска».

Обложка: Vlad_Nikon/Shutterstock.com
Источник: Mashable.com
Если нашли ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter
Это интересно
7 навыков вожатого, которые пригодятся в любой профессии

7 навыков вожатого, которые пригодятся в любой профессии

От станка до зарплаты: 7 необычных экскурсий, которые помогут школьнику понять, какую выбрать профессию

От станка до зарплаты: 7 необычных экскурсий, которые помогут школьнику понять, какую выбрать профессию

6 диких вещей из эпохи медленного интернета начала 2000-х, о которых вспомнят только олды

6 диких вещей из эпохи медленного интернета начала 2000-х, о которых вспомнят только олды

Реклама
Самокат, СИМ и питбайк: как кататься без травм и штрафов

Самокат, СИМ и питбайк: как кататься без травм и штрафов

Комментарии
youhim
29.07.15 06:42
Прочитав заголовок, подумал что будем проверять теорию подручными средствами. Обманули.
iddqd2282
29.07.15 08:42
c помощью изоленты и пассатижей :-) было бы интересно
Maxim Koshelev
29.07.15 10:46
не измеряет тот детектор изменения размеров самого детектора. Он попросту не может этого сделать. Для детектора размеры остануться неизменными. Там измеряется искажение световой волны, если будет зафиксировано искажение, значит через детектор прошла "гравитационная волна".
Павел Каравдин
07.11.18 16:57
Зачем проверять ложную теорию? Была физика Аристотеля свет в которой - волны эфира. Потом после Коперника возникла физика Ньютона без эфира и с корпускулярной теорией света. Из двух противоположных физик верной может быть только одна. Но 200 лет назад Парижская АН соединила обе физики через эфир волновой теории. По физике Ньютона все скорости относительны и невозможно найти абсолютную скорость Земли. Майкельсон в объединенной физике пытался узнать скорость Земли относительно эфира. Но если его нет, то как признать, что была допущена ошибка? Придумали теорию относительности и 100 лет проверяют ее. А зачем, если она продолжение корпускулярно-волнового дуализма (от соединения двух физик с разными теориями света). А за ней идет очень много ошибок до Большого взрыва и расширения Вселенной. Ученых миллионы, а умных единицы.
Что вы могли пропустить
Эффект прожектора: ловушка, которая заставляет думать, что все смотрят на вас
Эффект прожектора: ловушка, которая заставляет думать, что все смотрят на вас
0
14 июля
Жизнь
Ликбез
13 конкретных фраз, которые помогут ответить на хамство
13 конкретных фраз, которые помогут ответить на хамство
0
14 июля
Жизнь
Жизнь
Что такое кармические отношения и стоит ли верить в эту концепцию
Что такое кармические отношения и стоит ли верить в эту концепцию
0
12 июля
Жизнь
Жизнь
11 нишевых хобби, которые вас удивят
11 нишевых хобби, которые вас удивят
12 июля
«Горящая изба»
Жизнь
Вода ошибок не прощает: 7 последствий купания в запрещённых местах
Вода ошибок не прощает: 7 последствий купания в запрещённых местах
0
10 июля
Жизнь
Жизнь
Зачем нужна эмоциональная уборка дома и как её провести
Зачем нужна эмоциональная уборка дома и как её провести
0
10 июля
Жизнь
Жизнь
Принцип озера: почему нельзя найти «настоящую причину» прокрастинации
Принцип озера: почему нельзя найти «настоящую причину» прокрастинации
0
8 июля
Жизнь
Колонка
4 вопроса, которые помогут отличить плохой совет от хорошего
4 вопроса, которые помогут отличить плохой совет от хорошего
0
7 июля
Жизнь
Жизнь
Вечеринка вместо поминок, фуршет и стендап: истории людей, устроивших альтернативные похороны
Вечеринка вместо поминок, фуршет и стендап: истории людей, устроивших альтернативные похороны
7 июля
«Горящая изба»
Жизнь
5 причин никому никогда не давать пароли от аккаунтов, даже если доверяете как самому себе
5 причин никому никогда не давать пароли от аккаунтов, даже если доверяете как самому себе
0
3 июля
Жизнь
Жизнь
«Больше 55 килограмм — жирненькие»: когда личные предпочтения превращаются в оскорбления
«Больше 55 килограмм — жирненькие»: когда личные предпочтения превращаются в оскорбления
0
1 июля
Жизнь
Жизнь
Как найти подруг во взрослом возрасте? История трёх фанаток кей-попа, которым это удалось
Как найти подруг во взрослом возрасте? История трёх фанаток кей-попа, которым это удалось
0
1 июля
«Горящая изба»
Жизнь
Почему мы стали меньше говорить и стоит ли из-за этого переживать
Почему мы стали меньше говорить и стоит ли из-за этого переживать
0
30 июня
Жизнь
Жизнь
Как купить квартиру в новостройке и не сойти с ума: пошаговый план
Как купить квартиру в новостройке и не сойти с ума: пошаговый план
30 июня
«Горящая изба»
Жизнь
Что такое конфабуляция и откуда берутся ложные воспоминания
Что такое конфабуляция и откуда берутся ложные воспоминания
0
28 июня
Жизнь
Ликбез

Новые комментарии

Аватар автора комментария
Андрей8 минут назад

0 / 0

У нас большая гардеробная, а под шкафами очень узкие щели, куда сложно добраться вручную. Но робот-пылесос Neatsvor тонкий и спокойно туда заезжает, вытаскивая всю накопившуюся пыль.
Новинка от Roborock: робот-пылесос для тщательной уборки со скидкой 53%
Аватар автора комментария
Vasya Shubkin36 минут назад

0 / 0

Преподавателей по биологии?)
В Институте Пушкина назвали русское слово с рекордным числом значений
Аватар автора комментария
Alexey Babarin1 час назад

+1 / 0

Есть для планшетов - они лёгкие и небольшой вес держат. А есть именно для ноутов, держат спокойно 2кг. Мои ноуты (личный или рабочий) держит спокойно. И петли там тугие, не складываются под весом ноута.
6 гаджетов с моего рабочего стола — и на что я бы их заменила
Аватар автора комментария
Наталья Мурахтанова1 час назад

0 / 0

Спасибо, Витя, у меня за пять минут куча стикеров с котом)
8 полезных функций «Google Фото», о которых вы могли не знать
ТЕСТ: Какой вы путешественник? 

ТЕСТ: Какой вы путешественник? 

Лайфхакер
Информация
О проектеРубрикиРекламаРедакцияВакансииО компании
Подписка
TelegramВКонтактеTwitter (X)PinterestYouTubeИнициалRSS
Правила
Пользовательское соглашениеПолитика обработки персональных данныхПравила применения рекомендательных технологийПравила сообществаСогласие на обработку персональных данныхСогласие для рекламных рассылокСогласие для информационной программы
18+Копирование материалов запрещено.
Издание может получать комиссию от покупки товаров, представленных в публикациях