Лайфхакер
Лайфхакер
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Куда поехать на выходные
Опрос для читателей
Добрые новости
Стыдные вопросы
Есть мнение
Норм или стрём
Личный опыт
Объясняем за минуту
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.

🥰 Опрос для дорогих читателей! Помогите нам стать лучше и поделитесь, что вы хотели бы изменить. В конце — бонус от наших иллюстраторов.

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
Как в кино, только дома: устраиваем атмосферный просмотр фильмов с Samsung Микро RGB

Как в кино, только дома: устраиваем атмосферный просмотр фильмов с Samsung Микро RGB

Реклама
Тайная жизнь аэропортов

Тайная жизнь аэропортов

3 причины заменить мешок стирального порошка концентратом

3 причины заменить мешок стирального порошка концентратом

Пара доставок до мечты

Пара доставок до мечты

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
10 фраз, которыми можно заполнить неловкую паузу
10 фраз, которыми можно заполнить неловкую паузу
0
11:00
Жизнь
Жизнь
Что делает человека по-настоящему взрослым
Что делает человека по-настоящему взрослым
0
Вчера
Жизнь
Жизнь
Dark academia: как мы влюбились в мрачную эстетику интеллектуалов
Dark academia: как мы влюбились в мрачную эстетику интеллектуалов
14 сентября
«Горящая изба»
Жизнь
Как обрести эмоциональную стабильность и получать больше удовольствия от жизни
Как обрести эмоциональную стабильность и получать больше удовольствия от жизни
0
11 сентября
Жизнь
Жизнь
Тайная жизнь аэропортов
Тайная жизнь аэропортов
10 сентября
Жизнь
Жизнь
Что такое контрфактуальное мышление и как извлечь из него пользу
Что такое контрфактуальное мышление и как извлечь из него пользу
0
9 сентября
Жизнь
Жизнь
13 способов романтизировать осень
13 способов романтизировать осень
9 сентября
«Горящая изба»
Жизнь
Кошки-барашки: 9 кудрявых пород с невероятно мягкой шерстью
Кошки-барашки: 9 кудрявых пород с невероятно мягкой шерстью
7 сентября
«Горящая изба»
Жизнь
Как в кино, только дома: устраиваем атмосферный просмотр фильмов с Samsung Микро RGB
Как в кино, только дома: устраиваем атмосферный просмотр фильмов с Samsung Микро RGB
4 сентября
Жизнь
Устройства
«Неловко спросить». Вопросы о благотворительности, которые вы стеснялись задать
«Неловко спросить». Вопросы о благотворительности, которые вы стеснялись задать
0
4 сентября
Жизнь
Жизнь
«В прошлом я была инициатором травли»: четыре истории
«В прошлом я была инициатором травли»: четыре истории
1 сентября
«Горящая изба»
Жизнь
Как организовать быт в первый месяц самостоятельной жизни
Как организовать быт в первый месяц самостоятельной жизни
0
31 августа
Жизнь
Жизнь
11 способов продлить себе лето
11 способов продлить себе лето
31 августа
«Горящая изба»
Жизнь
Учебный год под контролем!
Учебный год под контролем!
28 августа
«Горящая изба»
Жизнь
8 фраз, которые стоит воспринимать как красные флаги в общении с кем угодно
8 фраз, которые стоит воспринимать как красные флаги в общении с кем угодно
0
27 августа
Жизнь
Колонка

Новые комментарии

Аватар автора комментария
Кирилл Антонов29 минут назад

0 / 0

В 26 году появился новый сервис, лучший по цене/качеству, если сравнивать с топами (дикиди и юклаентс). https://recordo.online/ Есть всякие допы (а-ля бьюти бот или встроенные) для общения с клиентам к этим сервисам и стоят они по 3к за 1 мессенджер. А тут за цену в 3 раза дешевле (или вообще бесплатно) получаем 2 в 1. + нигде такого не видел чтобы можно было автоответ клиенту написать "я сейчас занят, запишись по ссылке" и ссылка на бота с автозаписью. Ну и что бота можно не через махинации с ботфавером создавать, а просто по клику в интерфейсе.
10 приложений и сервисов для онлайн-записи клиентов
Аватар автора комментария
Alexander Lvov39 минут назад

0 / 0

Фазанка или даже хабза по всей стране, это пошло ещё от фабрично-заводских училищ - ФЗУ.
Как говорят в регионах: 22 слова, которые легко выдают, откуда вы родом
Аватар автора комментария
Alexander Lvov40 минут назад

0 / 0

Нашенский ещё.
Как говорят в регионах: 22 слова, которые легко выдают, откуда вы родом
Аватар автора комментария
Alexander Lvov45 минут назад

0 / 0

"На собаках летаешь в Москву, на железных волках до Горбушки... " (ДДТ, "Здравствуй, ночь Людмила")
Как говорят в регионах: 22 слова, которые легко выдают, откуда вы родом
Давайте посчитаем. Как эффективно вести семейный бюджет

Давайте посчитаем. Как эффективно вести семейный бюджет

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