ლეგენდარული ფიზიკოსი ალბერტ აინშტაინი იყო მოაზროვნე, რომელიც უსწრებდა თავის დროს. 14 წლის 1879 მარტს დაბადებული აინშტაინი მოვიდა სამყაროში, სადაც ჯუჯა პლანეტა პლუტონი ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი და კოსმოსური ფრენის იდეა შორეული ოცნება იყო. თავისი დროის ტექნიკური შეზღუდვების მიუხედავად, აინშტაინმა გამოაქვეყნა თავისი ცნობილი ფარდობითობის ზოგადი თეორია 1915 წელს, რომელმაც გააკეთა პროგნოზები სამყაროს ბუნების შესახებ, რომელიც კვლავ და ისევ დადასტურდებოდა 100 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში.
აქ არის 10 ბოლოდროინდელი დაკვირვება, რომელმაც დაადასტურა, რომ აინშტაინი მართალი იყო კოსმოსის ბუნებასთან დაკავშირებით ასი წლის წინ - და ერთი, რომელმაც დაადასტურა, რომ ის არასწორი იყო.
აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორია აღწერს გრავიტაციას, როგორც დროის სივრცის დამახინჯების შედეგს, არსებითად, რაც უფრო მასიურია ობიექტი, მით უფრო ამახინჯებს სივრცე-დროს და აიძულებს პატარა ობიექტებს დაეცეს მასზე. თეორია ასევე პროგნოზირებს შავი ხვრელების არსებობას - მასიური ობიექტები, რომლებიც იმდენად ამახინჯებენ სივრცე-დროს, რომ სინათლეც კი ვერ აცილებს მათ.
როდესაც მკვლევარებმა მოვლენის ჰორიზონტის ტელესკოპის (EHT) გამოყენებით მიიღეს ისტორიაში პირველი შავი ხვრელის სურათი, მათ დაამტკიცეს, რომ აინშტაინი მართალი იყო ზოგიერთ ძალიან კონკრეტულ საკითხში, კერძოდ, რომ ყველა შავ ხვრელს აქვს უკუქცევის წერტილი ე.წ. წვეულების საზღვარი, რომელიც უნდა იყოს დაახლოებით მრგვალი და პროგნოზირებადი ზომის შავი ხვრელის მასის მიხედვით. EHT-ის მიერ მიღებულმა შავი ხვრელის რევოლუციურმა სურათმა აჩვენა, რომ ეს პროგნოზი აბსოლუტურად სწორი იყო.
ასტრონომებმა კიდევ ერთხელ დაამტკიცეს აინშტაინის შავი ხვრელების თეორია სწორი, როდესაც აღმოაჩინეს რენტგენის გამოსხივების უცნაური ნიმუში დედამიწიდან 800 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე შავი ხვრელის მახლობლად.
შავი ხვრელის წინა მხრიდან მოსალოდნელი რენტგენის სხივების გარდა, ჯგუფმა ასევე აღმოაჩინა რენტგენის სინათლის ნაწინასწარმეტყველები "ნათელი ექო", რომელიც გამოსხივებულია შავი ხვრელის უკნიდან, მაგრამ მაინც ჩანს დედამიწიდან, რადგან შავი ხვრელი არღვევს სივრცეს. დრო თავის გარშემო.
აინშტაინის ფარდობითობის თეორია ასევე აღწერს უზარმაზარ ტალღებს სივრცე-დროის ქსოვილში, რომელსაც გრავიტაციული ტალღები ეწოდება. ეს ტალღები გამოწვეულია სამყაროს ყველაზე მასიური ობიექტების შერწყმით, როგორიცაა შავი ხვრელები და ნეიტრონული ვარსკვლავები.
სპეციალური დეტექტორის გამოყენებით, სახელწოდებით ლაზერული ინტერფერომეტრიული გრავიტაციული ტალღის ობსერვატორია (LIGO), ფიზიკოსებმა 2015 წელს დაადასტურეს გრავიტაციული ტალღების არსებობა და შემდგომ წლებში აღმოაჩინეს გრავიტაციული ტალღების ათობით სხვა მაგალითი, რამაც კიდევ ერთხელ დაადასტურა აინშტაინის მართალი.
გრავიტაციული ტალღების შესწავლას შეუძლია გამოავლინოს მასიური, შორეული ობიექტების საიდუმლოებები, რომლებიც მათ ასხივებენ.
2022 წელს ნელ-ნელა შეჯახებული ორბირული შავი ხვრელის მიერ გამოსხივებული გრავიტაციული ტალღების შესწავლით, ფიზიკოსებმა დაადასტურა, რომ მასიური ობიექტები ორბიტებში ირხევიან - ან ახდენდნენ პრეცესიას - ერთმანეთს მიუახლოვდნენ, როგორც ამას აინშტაინი იწინასწარმეტყველა.
მეცნიერებმა კიდევ ერთხელ ნახეს აინშტაინის პრეცესიის თეორია მოქმედებაში სუპერმასიური შავი ხვრელის გარშემო მოძრავი ვარსკვლავის შესწავლით 27 წლის განმავლობაში.
შავი ხვრელის ირგვლივ ორი სრული ორბიტის დასრულების შემდეგ, ვარსკვლავმა დაიწყო "ცეკვა" წინ როზეტის სახით და არა ფიქსირებულ ელიფსურ ორბიტაზე მოძრაობას. ამ მოძრაობამ დაადასტურა აინშტაინის წინასწარმეტყველება, რომ უკიდურესად პატარა ობიექტი უნდა ბრუნავდეს შედარებით გიგანტური ობიექტის გარშემო.
არა მხოლოდ შავი ხვრელები ამახინჯებენ მათ ირგვლივ სივრცე-დროს, არამედ მკვდარი ვარსკვლავების სუპერ მკვრივი გარსიაც. 2020 წელს ფიზიკოსებმა შეისწავლეს, თუ როგორ ბრუნავდა ნეიტრონული ვარსკვლავი თეთრი ჯუჯის (ორი ტიპის ჩამონგრეული, მკვდარი ვარსკვლავების) გარშემო წინა 20 წლის განმავლობაში და აღმოაჩინეს გრძელვადიანი დრიფტი, თუ როგორ მოძრაობდნენ ეს ორი ობიექტი ერთმანეთის გარშემო.
მკვლევარების აზრით, ეს დრიფტი, სავარაუდოდ, გამოწვეული იყო ეფექტით ე.წ ჩარჩოს გადათრევითარსებითად, თეთრმა ჯუჯამ საკმარისად გაჭიმა სივრცე-დრო, რათა დროთა განმავლობაში ოდნავ შეცვალოს ნეიტრონული ვარსკვლავის ორბიტა. ეს კიდევ ერთხელ ადასტურებს აინშტაინის ფარდობითობის თეორიის პროგნოზებს.
აინშტაინის აზრით, თუ ობიექტი საკმარისად მასიურია, მან უნდა დაამახინჯოს სივრცე-დრო ისე, რომ ობიექტის უკნიდან გამოსხივებული შორეული შუქი გადიდებული გამოჩნდეს (როგორც დედამიწიდან ჩანს).
ამ ეფექტს ე.წ გრავიტაციული ლინზირება და ფართოდ გამოიყენება ღრმა სამყაროს ობიექტების გასადიდებლად. ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპის პირველი ღრმა ველის გამოსახულება ცნობილია, რომ გამოიყენა 4,6 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე გალაქტიკათა გროვის გრავიტაციული ლინზირების ეფექტი, რათა მნიშვნელოვნად გაედიდებინა 13 მილიარდ სინათლის წელზე მეტი დაშორებული გალაქტიკების შუქი.
გრავიტაციული ლინზირების ერთ-ერთი ფორმა იმდენად კაშკაშაა, რომ ფიზიკოსებს არ შეეძლოთ არ დაერქვათ მას აინშტაინის სახელი. როდესაც შორეული ობიექტის სინათლე გადიდდება სრულყოფილ ჰალოში, მასიური ობიექტის გარშემო წინა პლანზე, მეცნიერები მას "აინშტაინის რგოლს" უწოდებენ.
ეს საოცარი ობიექტები მთელ კოსმოსში არსებობს და ასტრონომებმაც და მოყვარულმა მეცნიერებმაც გადაიღეს.
როდესაც სინათლე მოგზაურობს სამყაროში, მისი ტალღის სიგრძე გადაინაცვლებს და იჭიმება სხვადასხვა გზით, რომლებიც ცნობილია როგორც წითელი ცვლა. წითელი გადაადგილების ყველაზე ცნობილი ტიპი დაკავშირებულია სამყაროს გაფართოებასთან (აინშტაინმა შესთავაზა რიცხვი, რომელსაც ეწოდება კოსმოლოგიური მუდმივი, რათა აეხსნა ეს აშკარა გაფართოება მის სხვა განტოლებებში).
თუმცა, აინშტაინმა ასევე იწინასწარმეტყველა "გრავიტაციული წითელ გადაადგილება", რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც სინათლე კარგავს ენერგიას სივრცე-დროის დეპრესიიდან, რომელიც შექმნილია მასიური ობიექტების მიერ, როგორიცაა გალაქტიკები. 2011 წელს ასიათასობით შორეული გალაქტიკის სინათლის შესწავლამ დაამტკიცა, რომ გრავიტაციული წითელ გადანაცვლება ნამდვილად არსებობს, ისევე როგორც აინშტაინმა იწინასწარმეტყველა.
როგორც ჩანს, აინშტაინის თეორიები მართებულია კვანტურ სფეროშიც. ფარდობითობის თეორია ვარაუდობს, რომ სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში მუდმივია, რაც ნიშნავს, რომ სივრცე ყველა მხრიდან ერთნაირად უნდა გამოიყურებოდეს. 2015 წელს მკვლევარებმა დაამტკიცეს, რომ ეს ეფექტი მოქმედებს უმცირეს მასშტაბებზეც კი, როდესაც გაზომეს ატომის ბირთვის გარშემო სხვადასხვა მიმართულებით მოძრავი ორი ელექტრონის ენერგია.
ელექტრონებს შორის ენერგეტიკული სხვაობა მუდმივი რჩებოდა იმისდა მიუხედავად, თუ რომელი მიმართულებით მოძრაობდნენ ისინი, რაც ადასტურებს აინშტაინის თეორიის ამ ნაწილს.
ფენომენში, რომელსაც ეწოდება კვანტური ჩახლართულობა, ჩახლართულ ნაწილაკებს შეუძლიათ ერთმანეთთან კომუნიკაცია, როგორც ჩანს, უზარმაზარ მანძილზე სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად და „აირჩიონ“ მდგომარეობა საცხოვრებლად მხოლოდ გაზომვის შემდეგ. აინშტაინს სძულდა ეს ფენომენი, უწოდა მას "საშინელი ეფექტი დისტანციაზე" და ამტკიცებდა, რომ ვერცერთი ეფექტი ვერ იმოგზაურებს სინათლეზე სწრაფად და რომ ობიექტებს აქვთ მდგომარეობა, გავზომოთ თუ არა.
მაგრამ ფართომასშტაბიანი, გლობალური ექსპერიმენტის დროს, რომელშიც მილიონობით ჩახლართული ნაწილაკი გაიზომა მთელს მსოფლიოში, მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ ნაწილაკები, როგორც ჩანს, ირჩევენ მდგომარეობას მხოლოდ გაზომვის მომენტში და არა მანამდე.
„ჩვენ ვაჩვენეთ, რომ აინშტაინის მსოფლმხედველობა... რომლებშიც საგნებს აქვთ თვისებები, დააკვირდებით თუ არა, და არც ერთი ეფექტი არ მოძრაობს სინათლეზე უფრო სწრაფად, არ შეიძლება იყოს ჭეშმარიტი - ერთ-ერთი მაინც მცდარი უნდა იყოს“, - თქვა თანაავტორმა. ესპანეთის ფოტონიკური მეცნიერებების ინსტიტუტის კვანტური ოპტიკის პროფესორის, მორგან მიტჩელის კვლევა, 2018 წელს ჟურნალ Live Science-თან ინტერვიუში.
ასევე საინტერესოა:
დატოვე პასუხი