Así era Einstein ¿verdad? Comprobamos la teoría de la relatividad

Hace cien años, en 1915, un científico joven suizo, que en ese momento ya se había hecho descubrimientos revolucionarios en la física, propuso una nueva comprensión fundamental de la gravedad.

En 1915, Einstein publicó La teoría general de la relatividadQue describe la gravedad como una propiedad fundamental del espacio-tiempo. Presentó una serie de ecuaciones que describen el efecto de la energía curvatura del espacio-tiempo y el movimiento de la presencia en ella de la materia y la radiación.

Cien años más tarde La teoría general de la relatividad (GTR) se ha convertido en la base para la construcción de la ciencia moderna, que ha resistido todas las pruebas, con el que los científicos la atacaron.

Sin embargo, hasta hace poco era imposible llevar a cabo experimentos en condiciones extremas para comprobar la teoría de la estabilidad.

Es sorprendente lo fuerte que demostró la relatividad en 100 años. Todavía usamos el hecho de que Einstein escribió!

Clifford Will, un físico teórico de la Universidad de Florida

Ahora los científicos tienen la tecnología que le permite buscar para la física más allá de la relatividad general.

Una nueva mirada a la gravedad

La relatividad general describe la gravedad no como una fuerza (tal como aparece en la física newtoniana), pero a medida que la curvatura del espacio-tiempo debido al peso de los objetos. Los gira en tierra alrededor del sol, no porque se tira de la estrella, sino porque el Sol curva el espacio-tiempo. Si extendido una manta para poner una bola de bolos pesada, el cambio prorratear forma - la gravedad afecta el espacio es aproximadamente la misma.

La teoría de Einstein predijo algunas maniobras de apertura frenético. Por ejemplo, la posibilidad de la existencia de los agujeros negros, que permite doblar el espacio-tiempo de tal manera que nada puede escapar desde el interior, ni siquiera la luz. prueba generalmente visión aceptada hoy se encuentra basado en la teoría de que el universo se está expandiendo y acelerando.

La relatividad general ha sido confirmada por numerosos observaciones. El mismo Einstein de la relatividad general utiliza para calcular la órbita de Mercurio, cuyo movimiento no puede ser descrito por las leyes de Newton. Einstein predijo la existencia de los objetos son tan masivas que doblar la luz. Este fenómeno de lente gravitacional, que a menudo se enfrentan a los astrónomos. Por ejemplo, la búsqueda de planetas extrasolares basa en el efecto sutiles cambios en la radiación, se curvó campo gravitatorio de la estrella alrededor del cual gira el planeta.

La verificación de la teoría de Einstein

La relatividad general funciona bien para la fuerza normal de gravedad, como se muestra por los experimentos llevados a cabo en la Tierra y la observación de los planetas del sistema solar. Pero nunca se probó en la exposición extremadamente aguda en los espacios que se encuentran en los límites de la física.

La forma más prometedora para poner a prueba la teoría en tales condiciones - el seguimiento de los cambios en el espacio-tiempo, llama ondas de gravedad. Aparecen como consecuencia de grandes eventos, en la confluencia de dos cuerpos masivos como los agujeros negros, u objetos particularmente densos - estrellas de neutrones.

Los fuegos artificiales cósmicos de esta magnitud afectarán al espacio-tiempo sólo el más mínimo ondulación. Por ejemplo, si dos agujeros negros chocaron y se fusionaron en algún lugar de nuestra galaxia, las ondas gravitacionales podrían estirar y comprimir la distancia entre objetos que se encuentran en la tierra en un metro el uno del otro, una milésima diámetro núcleo atómico.

Hubo experimentos que pueden fijar el cambio del espacio-tiempo, como resultado de tales eventos.

Hay una buena oportunidad de arreglar las ondas gravitacionales en los próximos dos años.

Clifford Will

Interferómetro láser observatorio de ondas gravitacionales (LIGO) A partir de los observatorios alrededor de Richland (Washington) y Livingston (Louisiana) utiliza un láser para determinar la distorsión más pequeña en los detectores de dobles en forma de L. Cuando las ondas de espacio-tiempo pasa a través de los detectores, se estira y comprime el espacio, de modo que las Cambia el tamaño del detector. Una CME puede medirlos.

LIGO comenzó una serie de lanzamientos en 2002, pero no alcanzó el resultado. En 2010, el trabajo se llevó a cabo para mejorar, y sucesor de la compañía, Advanced LIGO observatorio debe empezar a trabajar de nuevo este año. Muchos de los experimentos planificados dirigidos a la búsqueda de ondas gravitacionales.

Otra manera de probar la teoría de la relatividad - un vistazo a las propiedades de las ondas gravitacionales. Por ejemplo, pueden ser polarizados como la luz pasa a través de las gafas polarizadas. La teoría de la relatividad predice características de este efecto, y cualquier desviación de los cálculos puede ser motivo para dudar de la teoría.

teoría unificada

Clifford Will cree que el descubrimiento de las ondas gravitacionales solamente fortalecer La teoría de Einstein:

Creo que hay que seguir para buscar pruebas de la relatividad general, para asegurarse de que es correcta.

Y ¿por qué necesitamos estos experimentos?

Uno de los más importantes y difíciles de conseguir en la física moderna - encontrar una teoría que unir el estudio de Einstein, que es la ciencia del macrocosmos, y la mecánica cuántica, La realidad de los objetos más pequeños.

Los avances en esta dirección, la gravedad cuánticaPuede ser requerido para realizar cambios en la teoría general de la relatividad. Es posible que los experimentos en el campo de la gravedad cuántica requieren tanta energía que serían imposibles de llevar a cabo. "Pero, ¿quién sabe - dijo Will - tal vez en un universo cuántico, hay un efecto, un ligero, pero disponible para la búsqueda."