moris_levran (moris_levran) wrote,
moris_levran
moris_levran

Categories:

Новое доказательство общей теории относительности.

Чуть больше 100 лет прошло после опубликования Эйнштейном общей теории относительности. В этой теории, основываясь на эквивалентности ускорения и гравитации Эйнштейн показал, что материя и энергия сообщают пространству-времени как изгибаться, а изгиб пространства-времени говори материи как двигаться. На основе ОТО было предсказано множество эффектов, которые впоследствии были доказаны непосредственными наблюдениями.

Искривление света вблизи больших масс. Его теория была успешно подтверждена в ходе экспериментов Артура Эддингтона, который сфотографировал звезды вблизи Солнца во время полного солнечного затмения в 1919 году. Эддингтон обнаружил, что позиции звезд у края солнечного диска были немного смещены, в соответствии с предсказанием Эйнштейна, и что размер этого смещения соответствовал вычислениям Эйнштейна. Особый случай - гравитационное линзирование. Гравитационную линзу создает мощное поле тяготения объекта, обладающего значительной массой (например, крупной галактики), случайно оказавшегося между наблюдателем и каким-либо удаленным источником света – квазаром, другой галактикой или яркой сверхновой. Эйнштейновская теория гравитации рассматривает поля тяготения как деформации пространственно-временного континуума. Соответственно и линии, по которым распространяются световые лучи за наикратчайшие промежутки времени (геодезические линии), также искривляются. В результате наблюдатель видит изображение источника света искаженным определенным образом.


Аномальное смещение перигелия Меркурия — обнаруженная в 1859 году особенность движения планеты Меркурий. Угловая скорость поворота составляет примерно 500″ (угловых секунд) за 100 земных лет. Теория гравитации Ньютона не могла объяснить это смещение. Основываясь на уравнениях ОТО Эйнштейн в 1915 году получил практически точное совпадение расчётного смещения орбиты Меркурия с наблюдаемым смещением в 43″ за столетие. Этот же результат получил в 1916 году Карл Шварцшильд, основываясь на точном решении уравнений Эйнштейна.

Гравитационное красное смещение света. В лаборатории Гарвардского университета в 1959 году Роберт Паунд и Глен Ребка провели эксперимент, который позволил измерить гравитационное красное смещение. Красное смещение - доплеровский эффект увеличения длины волны излучения при движении кванта в гравитационном поле. Для определения разности темпа хода времени в разнесённых по высоте точках Паунд и Ребка использовали измерения частоты фотонов в двух точках вдоль их траектории: в точке испускания и в точке поглощения. Разность в измеренной частоте в верхней и нижней точках указывает на разность хода времени в этих точках.

Обнаружение гравитационных волн. Существование гравитационных волн впервые было предсказано в 1916 году Альбертом Эйнштейном на основании общей теории относительности. Эти волны представляют собой рябь пространства, распространяющуюся во времени со скоростью света: при прохождении гравитационной волны между двумя свободно падающими телами расстояние между ними изменяется. 14 сентября 2015 года коллаборациями LIGO и VIRGO; об открытии было объявлено 11 февраля 2016 года, в год столетия создания ОТО.

Первое изображение чёрной дыры. В среду, 10 апреля, на сайте Event Horison Telescope появилось сообщение о получении астрономами первой в истории фотографии черной дыры.

Одним из фундаментальных предсказаний ОТО является существование черных дыр. Несмотря на недавнее обнаружение гравитационных волн от слияния таких объектов, прямые доказательства с использованием электромагнитных волн получены только сейчас. «Мы сделали первый снимок черной дыры, — сообщил в эфире директор проекта EHT Шеперд С. Доулман из Центра астрофизики. — Это выдающийся научный подвиг, совершенный командой из более чем 200 исследователей».
Tags: Астрономия, Астрофизика, Вселенная, Физика
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 6 comments