Теорія Ейнштейна. Знаменитий учений міг помилятися: викривлення простору-часу дасть відповідь

Незабаром учені зможуть перевірити загальну теорію відносності Ейнштейна за допомогою вимірювань викривлення часу, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Nature Astronomy, за допомогою нового методу вивчення викривлення часу та простору вчені хочуть з'ясувати, чи може знаменита теорія Ейнштейна пояснити існування темної матерії і темної енергії. Перша, як відомо, є невидимою формою матерії, про існування якої відомо завдяки її впливу на навколишній простір, а друга — невидима сила, яка сприяє розширенню космосу.

Гравітація та час

Згідно із загальною теорією відносності Ейнштейна, гравітація — це результат викривлення об'єктами, що мають масу, тканини простору-часу. Також, згідно з теорією Ейнштейна, час плине повільніше поруч із об'єктом, що має масу, ніж у решті вакууму. Така зміна називається викривленням часу.

Уже багато разів учені перевіряли теорію відносності Ейнштейна, і на сьогодні вона є найкращим описом гравітації в космічних масштабах. Але вчені ще не впевнені, чи може вона пояснити наявність темної матерії і темної енергії, які сукупно становлять 95% усієї енергії та матерії в Усесвіті.

За словами авторів дослідження, хоча викривлення часу вже вимірювали на малих космічних відстанях, новий метод пропонує виміряти його на дуже великих відстанях у космосі.

Новий метод вимірювання викривлення часу

Учені пропонують виміряти викривлення часу за допомогою вимірювання червоного зміщення. Це зміна частоти світла, яке випромінює об'єкт у міру того, як воно віддаляється від Землі. Але за допомогою нового методу можна виміряти червоне зміщення, причиною якого є спроба світла вирватися з так званого гравітаційного колодязя, тобто "заглиблення" в тканині простору-часу, яке створив об'єкт із масою.

За словами вчених, частота світла змінюється під час такого процесу, тому час плине з різною швидкістю всередині та зовні гравітаційного колодязя. Вимірявши гравітаційне червоне зміщення, можна отримати вимірювання викривлення часу.

Згідно з теорією відносності Ейнштейна, час тече з різною швидкістю в різних ділянках космосу, і ця швидкість залежить від гравітаційних полів. Із іншого боку, в усіх теоріях, що описують гравітацію, також присутнє викривлення часу. Але частота цього викривлення, тобто наскільки сильно об'єкт із масою сповільнює час, відрізняються в різних гіпотезах, кажуть учені.

Наприклад, у теорії відносності Ейнштейна і час, і простір викривляються однаково, але, згідно з іншими теоріями, це не завжди відбувається саме так. Тобто якщо виміряти викривлення часу та порівняти його з викривленням простору, можна перевірити мав чи не мав рацію у своїх передбаченнях Альберт Ейнштейн.

Учені хочуть перевірити ще одну теорію

Автори дослідження також вказують на те, що за допомогою їхнього нового методу можна також перевірити справедливість формули Ейлера, яку астрономи використовують для розрахунку руху галактик. Новий метод вимірювання викривлення часу може довести, чи підпорядковується темна матерія рівнянню Ейлера, як це наразі припускають різні дослідження.

Фактично вчені хочуть за допомогою нового методу перевірити одразу дві найважливіші теорії, які стосуються природи Всесвіту.

Фокус уже писав про те, що вчені розповіли, чи справді в космосі немає звуку. Відповідь не така проста, як здається.

Також Фокус писав про те, що вчені розповіли, чи існує в космосі таке поняття як верх і низ. Тут також не обійшлося без теорії відносності Ейнштейна.