Predicţiile ciudate ale teoriei relativităţii pentru modul în care se comportă materia, spaţiul şi timpul , în decursul a 100 de ani, au fost dovedite a fi corecte.
Dacă zvonurile recente sunt adevărate, reiese că în cele din urmă oamenii de ştiinţă au detectat undele gravitaţionale, ce unduiesc prin spaţiu şi timp.
Vedeţi şi: Oamenii de ştiinţă se străduie să se ţie în mâini după posibilul semnal de unde gravitaţionale
Albert Einstein a propus existenţa undelor gravitaţionale acum 100 de ani, iar observarea directă a lor va oferi o justificare finală pentru capodopera sa: teoria generală a relativităţii.
Zilele acestea, vom afla dacă Einstein a avut dreptate pentru ultima oară.
Cercetătorii de la Caltech şi MIT vor convoca o conferinţă de presă la care ei pot anunţa înregistrarea micilor oscilaţii a undelor gravitaţionale, produse de două găuri negre ce se ciocnesc.
Einstein nu a fost privit ca geniu în felul cum este văzut astăzi.
Când el pentru prima dată a propus ideile sale halucinante despre relativitate, unii savanţi au organizat proteste.
Alţii l-au discreditat pe Einstein în presă, condamnând ideile sale periculoase şi identitatea sa evreiască.
Studiile sale revoluţionare au refăcut fizica din temelii.
Universul lui Einstein funcţionează rapid şi flexibil cu noţiunile de poziţie şi viteză, cu excepţia luminii, care întotdeauna fulgeră prin vid cu o viteză de de 300 milioane de metri pe secundă.
Spaţiul şi timpul se amestecă împreună într-o melasă patru-dimensională numită spaţiu-timp, care se întinde şi se poate deforma.
Iar materia în mişcare trebuie să urmeze curbe spaţio-temporale, o geometrie ascunsă care noi o percepem ca gravitaţie.
Tot asta, pare a fi nonsens.
Dar, pentru ultimii 100 de ani, experimentele au arătat iarăşi şi iarăşi:
Einstein are dreptate.
Au fost demonstrate prea multe ori pentru a le lista pe toate aici, dar cele mai importante sunt impresionante.
Lumina este o undă, şi o particulă
Einstein este cel mai bine cunoscut datorită relativităţii, dar singurul său premiu Nobel vine de la munca sa revoluţionară cu lumina.
Fizica clasică susţinea că lumina este o undă, dar această teorie nu a putut explica cum şi de ce metalele emit electroni când sunt iluminate, un fenomen numit efectul fotoelectric.
Einstein a explicat comportamentul excentric, propunând că lumina este de fapt compusă din pachete de undă separate numite fotoni, fiecare cu o energie asociată cu frecvenţa sa.
Descoperirea a stârnit fizica cuantică de astăzi, care de asemenea, susţine că atomii obişnuiţi pot în mod ciudat deveni unde, o descoperire făcută cu ajutorul lui Einstein.
Vedeţi şi: 10 curiozitaţi din fizică şi lucruri ciudate
Spaţiul se poate deforma
Prima mare victorie a lui Einstein cu relativitatea generală a survenit atunci când ele au explicat misterioasa oscilaţie deosebită a orbitei planetei Mercur.
În 1859, genialul astronom francez Urbain Le Verrier a pus efectul pe seama unei planete încă nevăzute, numită „Vulcan”, care atrage planeta Mercur.
Dar după mulţi ani de căutări, nu s-au găsit nici un fel de dovezi credibile a existenţei planetei Vulcan.
Prin pasiunea extremă a lui Einstein, noua sa teorie a relativităţii generale a pus Vulcanul pe genunchi, arătând că masa soarelui „îndoaie” spaţiu-timpul, la fel cum mingea amplasată pe o pânza suspendată întinsă, o încovoaie la centru.
Deoarece Mercur este aşa de aproape de soare, orbita sa frântă este calea cea mai scurtă prin spaţiu-timpul curbat de masa soarelui.
Nu a fost nici o planetă în plus: doar o geometrie cu universul pe care Newton nu a conceput-o.
Spaţiu-timpul poate acţiona ca o lentilă
Einstein s-a dovedit a fi din nou corect în mai 1919, în timpul unei eclipse totale.
Potrivit relativităţii, spaţiu-timpul curbat de masa soarelui ar îndoi lumina venită de la stele ca o lentilă.
Astronomul britanic Arthur Eddington a făcut fotografii mari a eclipsei şi a constatat că soarele părea să întindă roiul de stele Hiade, îndoind lumina individuală a stelelor cu aproximativ o miime, două de grade, în conformitate cu predicţiile lui Einstein.
Chiar dacă Einstein nu a anticipat cât de util va fi fenomenul pentru astronomi: Prin utilizarea galaxiilor ca pe lentile gigantice, astronomii pot privi înapoi în timp în primii ani a existenţei universului.
Iar atunci când astronomii văd lentile cauzate de o masă aparent invizibilă, distorsiunile le permit să treacă pe hartă vaste suprafeţe de materie întunecată.
Rotaţia corpurilor masive învârtesc spaţiu-timpul ca un sirop
Nu numai contează deformarea spaţiu-timpului datorită efectul mingii de bowling, dar şi masele rotative, cum ar fi cea a Pământului, care de asemenea, subtil trag spaţiu-timpul în jurul lor cum ai mesteca cu lingura în sirop.
Acest lucru afectează orbitele sateliţilor, un efect bizar numit frame dragging.
Prezis în 1918 folosind relativitatea generală, frame dragging a fost confirmat abia în 2004, atunci când cercetătorii au descoperit că rotaţia Pământului uşor a deplasat orbitele a doi sateliţi.
În 2011, proiectul Gravity Probe B de la NASA a confirmat această descoperire.
Gravitaţia încetineşte timpul
Ecuaţiile lui Einstein, de asemenea, au înzestrat materia cu capacitatea de a accelera sau încetini timpul, şi a schimba culoarea luminii.
Putem vedea că această predicţie ciudată a fost corectă, deoarece din perspectiva Pământului, lumina de la stelele îndepărtate ia o frecvenţă mai înaltă, sau par mai albastre, decât pentru un observator din adâncurile spaţiului.
Vedeţi şi: 23 de curiozităţi uimitoare despre gravitaţie
Şi cu cât de îndepărtezi mai tare de puţul gravitaţional al Pământului, lumina emanată de Pământ arată frecvenţe tot mai joase şi mai joase, un fenomen numit deplasare gravitaţională spre roşu.
E subtil,dar ignorarea relativităţii poate afecta smartphone-ul vostru: Fără corecţii relativiste, ceasurile de pe sateliţii GPS vor merge cu 38 de microsecunde mai repede în fiecare zi decât cele de pe suprafaţa Pământului, ruinând precizia sistemului după două minute, şi adăugând câte 10 kilometri eroare după fiecare zi.
Lasă un răspuns