Լեգենդար ֆիզիկոս Ալբերտ Էյնշտեյնը մտածող էր, ով առաջ էր անցել իր ժամանակից։ 14 թվականի մարտի 1879-ին ծնված Էյնշտեյնը եկավ մի աշխարհ, որտեղ գաճաճ Պլուտոն մոլորակը դեռ չէր հայտնաբերվել, և տիեզերական թռիչքի գաղափարը հեռավոր երազանք էր: Չնայած իր ժամանակի տեխնիկական սահմանափակումներին, Էյնշտեյնը հրապարակեց իր հայտնի Հարաբերականության ընդհանուր տեսություն 1915 թվականին, որը կանխատեսումներ արեց տիեզերքի բնույթի մասին, որոնք կրկին ու կրկին կհաստատվեին ավելի քան 100 տարի:
Ահա 10 վերջին դիտարկումներ, որոնք ապացուցեցին, որ Էյնշտեյնը ճիշտ էր տիեզերքի էության վերաբերյալ հարյուր տարի առաջ, և մեկը, որը ապացուցեց, որ նա սխալ է:
Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը նկարագրում է գրավիտացիան որպես տարածություն-ժամանակի աղավաղման հետևանք, ըստ էության, որքան մեծ է օբյեկտը, այնքան ավելի է աղավաղում տարածությունը և ստիպում փոքր օբյեկտներին ընկնել դրա վրա: Տեսությունը նաև կանխատեսում է սև խոռոչների գոյությունը՝ զանգվածային օբյեկտներ, որոնք այնքան են աղավաղում տարածություն-ժամանակը, որ նույնիսկ լույսը չի կարող փախչել դրանցից:
Երբ հետազոտողները, օգտագործելով Event Horizon աստղադիտակը (EHT) ստացան պատմության մեջ առաջինը սև խոռոչի պատկերՆրանք ապացուցեցին, որ Էյնշտեյնը ճիշտ էր որոշ շատ կոնկրետ բաների վերաբերյալ, այն է, որ յուրաքանչյուր սև անցք ունի անվերադարձ կետ, որը կոչվում է. իրադարձությունների հորիզոն, որը պետք է լինի մոտավորապես կլոր և կանխատեսելի չափի` հիմնվելով սև խոռոչի զանգվածի վրա: EHT-ի կողմից ստացված սև խոռոչի հեղափոխական պատկերը ցույց տվեց, որ այս կանխատեսումը բացարձակապես ճիշտ էր:
Աստղագետները ևս մեկ անգամ ապացուցեցին Էյնշտեյնի սև խոռոչների տեսության ճիշտությունը, երբ Երկրից 800 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա գտնվող սև խոռոչի մոտ հայտնաբերեցին ռենտգենյան ճառագայթման տարօրինակ ձև:
Ի լրումն ակնկալվող ռենտգենյան ճառագայթների, որոնք բռնկվում են սև խոռոչի առջևից, թիմը նաև հայտնաբերել է ռենտգենյան լույսի կանխատեսված «լուսավոր արձագանքներ», որոնք արձակվել են սև խոռոչի հետևից, բայց դեռ տեսանելի են Երկրից, քանի որ սև խոռոչը աղավաղում է տիեզերքը: ժամանակը իր շուրջը:
Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը նկարագրում է նաև տիեզերական ժամանակի հյուսվածքի հսկայական ալիքները, որոնք կոչվում են գրավիտացիոն ալիքներ: Այս ալիքները առաջանում են տիեզերքի ամենազանգվածային օբյեկտների՝ սև խոռոչների և նեյտրոնային աստղերի միաձուլման արդյունքում:
Օգտագործելով հատուկ դետեկտոր, որը կոչվում է Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory (LIGO), ֆիզիկոսները հաստատեցին գրավիտացիոն ալիքների գոյությունը 2015 թվականին և շարունակեցին հայտնաբերել գրավիտացիոն ալիքների տասնյակ այլ օրինակներ հետագա տարիներին՝ ևս մեկ անգամ ապացուցելով Էյնշտեյնի իրավացիությունը:
Գրավիտացիոն ալիքների ուսումնասիրությունը կարող է բացահայտել զանգվածային, հեռավոր օբյեկտների գաղտնիքները, որոնք արձակում են դրանք:
Ուսումնասիրելով 2022 թվականին դանդաղորեն բախվող երկուական սև խոռոչների կողմից արձակված գրավիտացիոն ալիքները՝ ֆիզիկոսները հաստատեցին, որ զանգվածային օբյեկտները տատանվել են կամ առաջացել են իրենց ուղեծրերում, երբ մոտենում էին միմյանց, ճիշտ այնպես, ինչպես կանխատեսել էր Էյնշտեյնը:
Գիտնականները ևս մեկ անգամ տեսել են Էյնշտեյնի պրեցեսիոն տեսությունը՝ ուսումնասիրելով աստղը, որը պտտվում է գերզանգվածային սև խոռոչի շուրջ 27 տարի:
Սև խոռոչի շուրջ երկու ամբողջական պտույտ կատարելուց հետո աստղը սկսեց առաջ «պարել» վարդյակի տեսքով, այլ ոչ թե շարժվել ֆիքսված էլիպսաձև ուղեծրով։ Այս շարժումը հաստատեց Էյնշտեյնի կանխատեսումը, որ չափազանց փոքր օբյեկտը պետք է պտտվի համեմատաբար հսկաի շուրջ:
Ոչ միայն սև խոռոչներն են աղավաղում իրենց շրջապատող տարածությունը, այլև մահացած աստղերի գերխիտ թաղանթը: 2020 թվականին ֆիզիկոսներն ուսումնասիրել են, թե ինչպես է նեյտրոնային աստղը պտտվել սպիտակ թզուկի (երկու տեսակի փլուզված, մեռած աստղերի) շուրջ նախորդ 20 տարիների ընթացքում և հայտնաբերել երկարաժամկետ շեղում, թե ինչպես են երկու օբյեկտները պտտվում միմյանց շուրջ:
Հետազոտողների կարծիքով, այս շեղումը հավանաբար առաջացել է էֆեկտի պատճառով, որը կոչվում է շրջանակը քաշելով, ըստ էության, սպիտակ թզուկը տարածություն-ժամանակը այնքան ձգեց, որ ժամանակի ընթացքում մի փոքր փոխի նեյտրոնային աստղի ուղեծիրը։ Սա կրկին հաստատում է Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության կանխատեսումները։
Ըստ Էյնշտեյնի, եթե օբյեկտը բավականաչափ զանգված է, այն պետք է աղավաղի տարածություն-ժամանակն այնպես, որ օբյեկտի հետևից արձակված հեռավոր լույսը մեծացված երևա (ինչպես երևում է Երկրից):
Այս ազդեցությունը կոչվում է գրավիտացիոն ոսպնյակներ և լայնորեն օգտագործվում է խորը տիեզերքի առարկաները մեծացնելու համար: Հայտնի է, որ Ջեյմս Ուեբ տիեզերական աստղադիտակի առաջին խորը դաշտի պատկերն օգտագործել է 4,6 միլիարդ լուսային տարի հեռավորության վրա գտնվող գալակտիկաների կլաստերի գրավիտացիոն ոսպնյակի էֆեկտը՝ մեծապես մեծացնելու ավելի քան 13 միլիարդ լուսատարի հեռավորության վրա գտնվող գալակտիկաների լույսը:
Գրավիտացիոն ոսպնյակի ձևերից մեկն այնքան պայծառ է, որ ֆիզիկոսները չէին կարող այն չանվանել Էյնշտեյնի անունով: Երբ հեռավոր օբյեկտի լույսը մեծանում է և վերածվում կատարյալ լուսապսակի՝ առաջնային պլանում գտնվող զանգվածային օբյեկտի շուրջ, գիտնականներն այն անվանում են «Էյնշտեյնի օղակ»:
Այս զարմանահրաշ օբյեկտները գոյություն ունեն ողջ տիեզերքում և լուսանկարվել են աստղագետների և սիրողական գիտնականների կողմից:
Երբ լույսը շրջում է տիեզերքով, նրա ալիքի երկարությունը տեղաշարժվում և ձգվում է մի քանի տարբեր ձևերով, որոնք հայտնի են որպես. կարմիր տեղաշարժ. Կարմիր տեղաշարժի ամենահայտնի տեսակը կապված է տիեզերքի ընդլայնման հետ (Էյնշտեյնը առաջարկել է մի թիվ, որը կոչվում է տիեզերական հաստատուն՝ իր մյուս հավասարումների մեջ այս ակնհայտ ընդլայնման համար):
Այնուամենայնիվ, Էյնշտեյնը նաև կանխագուշակեց մի տեսակ «գրավիտացիոն կարմիր շեղում», որը տեղի է ունենում, երբ լույսը կորցնում է էներգիան տիեզերական ժամանակի իջվածքից, որը ստեղծվել է հսկայական օբյեկտների, ինչպիսիք են գալակտիկաները: 2011 թվականին հարյուր հազարավոր հեռավոր գալակտիկաների լույսի ուսումնասիրությունն ապացուցեց, որ գրավիտացիոն կարմիր շեղում գոյություն ունի, ճիշտ այնպես, ինչպես կանխատեսել էր Էյնշտեյնը:
Էյնշտեյնի տեսությունները, կարծես, ճշմարիտ են նաև քվանտային ոլորտում: Հարաբերականության տեսությունը ենթադրում է, որ լույսի արագությունը վակուումում հաստատուն է, ինչը նշանակում է, որ տարածությունը բոլոր կողմերից պետք է նույն տեսքը ունենա։ 2015 թվականին հետազոտողները ապացուցեցին, որ այս էֆեկտն ուժի մեջ է նույնիսկ ամենափոքր մասշտաբների դեպքում, երբ նրանք չափեցին ատոմի միջուկի շուրջ տարբեր ուղղություններով շարժվող երկու էլեկտրոնի էներգիան։
Էլեկտրոնների միջև էներգիայի տարբերությունը մնաց հաստատուն՝ անկախ նրանից, թե որ ուղղությամբ էին նրանք շարժվում՝ հաստատելով Էյնշտեյնի տեսության այս մասը։
Քվանտային խճճվածություն կոչվող երևույթի մեջ խճճված մասնիկները կարող են թվացյալ շփվել միմյանց հետ հսկայական տարածություններում ավելի արագ, քան լույսի արագությունը և «ընտրել» մի վիճակ, որտեղ բնակվելու են միայն չափվելուց հետո: Էյնշտեյնը ատում էր այս երևույթը՝ այն անվանելով «հեռավորության վրա սարսափելի էֆեկտ» և պնդեց, որ ոչ մի էֆեկտ չի կարող լույսից ավելի արագ շարժվել, և որ առարկաները ունեն վիճակ՝ անկախ նրանից, թե մենք չափում ենք դրանք, թե ոչ:
Սակայն լայնածավալ, գլոբալ փորձի ժամանակ, որի ընթացքում չափվել են միլիոնավոր խճճված մասնիկներ ամբողջ աշխարհում, հետազոտողները պարզել են, որ մասնիկները, կարծես, ընտրում են վիճակը միայն չափման պահին, և ոչ նախկինում:
«Մենք ցույց ենք տվել, որ Էյնշտեյնի աշխարհայացքը, որում իրերն ունեն հատկություններ, անկախ նրանից՝ դիտում ես դրանք, թե ոչ, և ոչ մի էֆեկտ լույսից ավելի արագ չի շարժվում, չի կարող ճշմարիտ լինել. գոնե այս բաներից մեկը պետք է կեղծ լինի»,- ասել է համահեղինակը։ Իսպանիայում Ֆոտոնիկ գիտությունների ինստիտուտի քվանտային օպտիկայի պրոֆեսոր Մորգան Միտչելի հետազոտությունը Live Science ամսագրին տված հարցազրույցում 2018թ.
Հետաքրքիր է նաև.
Թողնել գրառում