Гравітація Сонця вигинає простір

Вимірювання радіотелескопом підтверджує передбачення Ейнштейна щодо кривизни простору

Кривизна кімнати MMCD
читати вголос

Використовуючи радіотелескопи, астрономи змогли зробити надзвичайно точні вимірювання кривизни простору, створеного гравітаційними силами Сонця. Вимірювання, опубліковане зараз в Astrophysical Journal, підтверджує загальну теорію відносності Альберта Ейнштейна і відкриває нові уявлення про основні принципи фізики.

Вже в 1916 році Альберт Ейнштейн передбачив у своїй Загальній теорії відносності, що гравітація не тільки приваблює інші тіла, але й дозволяє їй згинати світло та інші хвилі. Відповідно, гравітаційна сила Сонця чи іншої зірки створює кривизну - своєрідну вм’ятину - в оточуючому просторі-часі структуру, яка змінює шлях світлового променя, що проходить там. У його теорії ця кривизна, яка називається "гамма", повинна становити рівно 1, 0.

Де значення гамма?

Тим часом факт такої кривизни доведений, однак вимірювання були поки що занадто неточними, щоб визначити, чи є саме вона точно гамма = 1. Однак знання цього значення гами є важливою умовою численних спроб узгодити теорію відносності Ейнштейна з сучасною квантовою теорією.

"Вимірювання кривизни простору, викликане гравітацією, - це один із найточніших способів виявити, як теорія відносності Ейнштейна стосується квантової фізики", - пояснює Сергій Копейкін з університету Міссурі. "Об'єднання цих двох є однією з великих цілей фізики 21 століття. Навіть величина, яка відрізняється лише на мільйонну частину 1, 0, мала б великий вплив на цю мету та пояснення явищ у районах з високою гравітацією, таких як чорні діри ".

Радіо телескопи континенту пов'язані між собою

Щоб виміряти кривизну простору якомога точніше, Копейкін та його колеги використовували дуже довгий базовий масив (VLBA) - комбінацію радіотелескопів, що охоплюють північноамериканський континент. Вони можуть бути з'єднані між собою, щоб працювати як єдиний, цілий континент телескоп. дисплей

Квазари як допомога

Використовуючи цей інструмент, дослідники спостерігали крихітні зміни сонця, коли в жовтні 2005 року воно пройшло повз чотирьох далеких квазарів - потужних джерел радіо. Гравітаційна сила Сонця спричинила викривлення простору, що мінімально відволікало радіохвилі, що випливали з квазарів, змінюючи, таким чином, видимі положення небесних об’єктів.

Ейнштейн підтвердив

За допомогою VLBA астрономам вдалося виміряти дифракцію світла за допомогою гравітації Сонця принаймні до 30 000. Вимірювання цих хвилинних змін виявило гамма-значення кривизни простору 0, 9998 +/- 0, 0003 - і, таким чином, дуже добре відповідало постульованому значенню Ейнштейна 1, 0.

"Завдяки більшій кількості спостережень, як у нас, крім вимірювань, проведених космічним кораблем NASA Cassini, ми можемо підвищити точність значення принаймні в чотири рази", пояснює Едвард Фомалонт з Національної обсерваторії радіоастрономії (NRAO). Оскільки гамма є основоположним параметром усіх теорій гравітації, її вимірювання за допомогою різних методів є вирішальним для отримання значення, визнаного фізичною спільнотою.

(NRAO, 02.09.2009 - НКО)