Лайфхакер
Лайфхакер
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Куда поехать на выходные
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
Гид по здоровому весу. Что нужно знать об ожирении

Гид по здоровому весу. Что нужно знать об ожирении

Быть заметным: 8 причин выбрать обновлённый фастбэк-кроссовер OMODA C5 

Быть заметным: 8 причин выбрать обновлённый фастбэк-кроссовер OMODA C5 

Реклама
Большая батарея, мощное железо и яркий экран: делимся впечатлениями о новом iQOO Z11

Большая батарея, мощное железо и яркий экран: делимся впечатлениями о новом iQOO Z11

Реклама
5 ИИ-навыков, которые работодатели ждут от кандидатов

5 ИИ-навыков, которые работодатели ждут от кандидатов

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
Отдыхать не стыдно: 3 совета для достижения жизненного баланса
Отдыхать не стыдно: 3 совета для достижения жизненного баланса
0
7 августа
Жизнь
Жизнь
Минимум продуктов — максимум чистоты: как перестать коллекционировать товары для уборки
Минимум продуктов — максимум чистоты: как перестать коллекционировать товары для уборки
0
7 августа
Жизнь
Жизнь
«На главном здании МГУ живут сапсаны»: орнитолог Анна Евсеева о том, как правильно наблюдать за птицами и не вредить им
«На главном здании МГУ живут сапсаны»: орнитолог Анна Евсеева о том, как правильно наблюдать за птицами и не вредить им
0
6 августа
Жизнь
Жизнь
3 приёма, которые помогут говорить о сложном простыми словами
3 приёма, которые помогут говорить о сложном простыми словами
0
5 августа
Жизнь
Колонка
7 вопросов, которые помогут различать «чистые» и «мутные» эмоции
7 вопросов, которые помогут различать «чистые» и «мутные» эмоции
0
4 августа
Жизнь
Жизнь
«Ей это не по возрасту»: как женщинам не разрешают быть собой
«Ей это не по возрасту»: как женщинам не разрешают быть собой
0
4 августа
Жизнь
Жизнь
5 причин, почему первый раз так важен для нас
5 причин, почему первый раз так важен для нас
0
3 августа
Жизнь
Жизнь
Люди разучились пользоваться интернетом, и виноват не только ChatGPT
Люди разучились пользоваться интернетом, и виноват не только ChatGPT
0
31 июля
Жизнь
Жизнь
Что такое гиперкомпенсация и как вовремя остановиться на пути к совершенству
Что такое гиперкомпенсация и как вовремя остановиться на пути к совершенству
0
30 июля
Жизнь
Жизнь
10 полезных привычек, которые я извлекла из проблем с пищевым поведением
10 полезных привычек, которые я извлекла из проблем с пищевым поведением
0
28 июля
Жизнь
Жизнь
13 больших комнатных растений, которые сделают дом уютнее
13 больших комнатных растений, которые сделают дом уютнее
28 июля
«Горящая изба»
Жизнь
Поваренная книга донора. 15 простых и полезных рецептов, которые поддержат организм до и после сдачи крови
Поваренная книга донора. 15 простых и полезных рецептов, которые поддержат организм до и после сдачи крови
27 июля
Еда
Жизнь
«Почему женщины не лысеют?» Отвечаем на 9 неловких вопросов мужчин о женщинах
«Почему женщины не лысеют?» Отвечаем на 9 неловких вопросов мужчин о женщинах
26 июля
«Горящая изба»
Жизнь
16 самых маленьких пород кошек в мире — от сингапуры до манчкина
16 самых маленьких пород кошек в мире — от сингапуры до манчкина
23 июля
«Горящая изба»
Жизнь
Как «забор Честертона» поможет навести порядок в привычках и отношениях
Как «забор Честертона» поможет навести порядок в привычках и отношениях
0
22 июля
Жизнь
Жизнь

Новые комментарии

Аватар автора комментария
Igor Koyro1 час назад

0 / 0

Т.е. допустить, что фиг реально плох и во всем плох - вообще никак? ) Даже обзор на 99% негативный от человека, который фильм посмотрел. Сама ситуация, когда фильм искусственно продвигают за счет мирового хита, чтобы на непотребстве попытаться сорвать кассу и отбить трату - уже вызывает отторжение крайней степени. Лично я свои 30 сребреников создателям сего "шедевра" не понесу :)
Я пытался найти в фильме «Последний богатырь. Колобок» что-то хорошее. Получилось ли?
Аватар автора комментария
rose2 часа назад

0 / 0

я 2001, брат 2008, всё из этого очень даже применяем ^-^
11 навыков и ритуалов из прошлого, которые мы почти утратили — и зря
Аватар автора комментария
Gost5 часов назад

0 / 0

Подскажите, кто знает. На данный момент, Max нет в гугл пей. Как тогда реализовать ограничения через island? То есть, как его скачать через него?
Как запустить мессенджер Max в изолированной среде — без доступа к данным на смартфоне
Аватар автора комментария
Sergei F5 часов назад

0 / 0

Только Джонни-мнемоник, остальное мимо кассы.
В Сети определили 25 лучших фильмов в жанре киберпанк
Быть заметным: 8 причин выбрать обновлённый фастбэк-кроссовер OMODA C5 

Быть заметным: 8 причин выбрать обновлённый фастбэк-кроссовер OMODA C5 

Реклама
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