Наверняка все помнят, что согласно теории относительности гравитация -это результат искривления пространства. Более массивные тела искажают пространство сильнее, а менее массивные следуют по этому искажению, что мы и ощущаем как гравитацию. Ещё наверняка вам знакома популярная картинка, на которой некоторая воображаемая сетка (или ткань пространства-времени) деформируется под действием массы тела.
Углубляться в саму идею гравитации, работающей благодаря искажению, сейчас не будем. Гораздо интереснее ответить на очень частый и справедливый вопрос: Есть ли хоть одно реальное доказательство существования таких искажения пространства-времени и прав ли был Эйнштейн?
Доказать это предположение в лабораторных условиях очень сложно. Сложно по многим причинам. Предполагаемые искажения пространства не столь значимые, а увидеть их как мы видим магнитное поле просто нельзя. Для обнаружения магнитного поля достаточно насыпать металлические опилки на бумажку и поместить под них магнит. Аналогичной простой методики для определения пространства как такового не существует. Во многом по той причине, что физического определения этого термина просто нет.
Остаётся пользоваться косвенными методиками. Наиболее популярный и доступный способ - работать с космическими объектами и следить за спецификой некоторых процессов.
Три варианта доказательства
Меркурий, согласно теории Ньютона, должен двигаться по фиксированной эллиптической траектории с большой полуосью, указывающей в том же направлении. Ближайшая к Солнцу точка, называемая перигелием, находится на большой оси, поскольку было проверено, что каждое столетие эта ось перемещалась. Теория относительности позволила рассчитать это с большой точностью и проверить теорию.
В 1913 году Эйнштейн сделал решающий шаг — перешёл от скалярного гравитационного потенциала к тензорному представлению, этот аппарат позволил адекватно описать неевклидову метрику пространства-времени.
С 1916 года для описания использовали решение Шварцшильда, которое грубо описывает гравитационное поле Солнца. Уравнение Эйнштейна, которое решил Шварцшильд, подразумевает искажение ткани пространства-времени.
Следующее доказательство очень хорошо расписано в отличном фильме "Эйнштейн и Эддингтон", который я уже советовал посмотреть. В 1919 году во время затмения, которое произошло в экваториальной Африке, Артур Эддингтон установил, что свет действительно следовал по кривой траектории, проходя близко к Солнцу (и именно поэтому звезду, которая находилась позади нее, можно было наблюдать). Это вполне разумное геометрическое доказательство искажения пространства. Наверное одно из самых объективных.
Третье доказательство - это наблюдение Адамса. В 1925 году он заметил, что время фактически замедлилось вблизи поверхности белого карлика, компаньона Сириуса. Теория относительности подразумевала такое замедление в виду значительного влияния гравитации. Вывод сделан на основании специфического поведения красного смещения света.
В 1960 году Паунд и Ребка, используя атомные часы на Земле, смогли измерить тот же самый эффект гораздо более точно, не оставив места для сомнений.
Новые доказательства
После открытия квазаров точность доказательств значительно возросла. Благодаря открытию двойной системы, в которой вращаются две нейтронные звезды и за которой наблюдают с 1970 года, удалось проверить косвенное влияние гравитационных волн. Их поведение делает общую теорию относительности одной из теорий, доказанных с высочайшей точностью.
Прямое наблюдение гравитационных волн, предсказанных теорией относительности, произошло в 2016 году. Это стало еще одной ступенью в экспериментальной физике.
🚧🚧🚧
⚡ Подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!
✅ Подписывайтесь на канал в ДЗЕНе и обязательно возвращайтесь! Обновления выходят регулярно👀
👍 Ставьте лайк материалу, чтобы поддержать проект!
