تأیید نظریه نسبیت عام اینشتین با یک آزمون جدید

4
2466

بیگ بنگ: یک گروه بین‌المللی از اخترفیزیکدانان در آزمون نظریه نسبیت عام اینشتین، در نزدیکی سیاهچاله‌ی پرجرم در مرکز کهکشان راه شیری، اثبات کردند که این نظریه درست است.

image e Sبه گزارش بیگ بنگ، نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش‌بینی می‌کند که «یک ستاره که از نزدیکی یک سیاهچالۀ پرجرم عبور می‌کند باید اثر «انتقال به سرخ نسبیتی» (تمایل به طول موج‌های بلندتر در خطوط طیفی) را تجربه کند». تحقیق جدید یک انتقال به سرخ نسبیتی در نورِ ساطع شده از یک ستاره را نشان می دهد که در فاصلۀ نزدیک سیاهچاله کمان A* گردش می‌کند.

پروفسور آندریا گز از دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس گفت: «نظریه نسبیت عام اینشتین که در سال ۱۹۱۵ پایه‌ریزی شد بیان می‌کند چیزی که ما بعنوان نیروی گرانش در نظر می‌گیریم، از انحنای فضا-زمان ناشی می‌شود. اینشتین پیشنهاد داد که اجرامی مثل خورشید و زمین این هندسه را تغییر می‌دهند. این نظریه بهترین توصیفِ نحوۀ کارکرد گرانش است».

پروفسور گز و همکارانش مشاهدات یک ستاره به نام S0-2 را در هنگام نزدیکی‌اش به سیاهچاله‌ی کمان A* در سال ۲۰۱۸ تجزیه و تحلیل کردند. این ستاره با سرعت بیش از ۲۵٫۷ میلیون کیلومتر به دور این سیاهچاله گردش می‌کند. همچنین این تیم از اندازه‌گیری‌های اسپکتروسکوپی و استرومتریک سال‌های ۱۹۹۵ تا ۲۰۱۷ که گردشِ ۱۶ سالۀ S0-2 را پوشش می‌دهد استفاده کرد.

پروفسور گز گفت: «نکتۀ خاصی که در مورد S0-2 وجود دارد این است که گردش کامل این ستاره را در سه بُعد در اختیار داریم. این مسئله یک بلیط طلایی برای آزمون‌های نسبیت عام محسوب می شود. ما این سئوال را مطرح کردیم که گرانش در نزدیکی یک سیاهچاله چگونه رفتار می‌کند و آیا نظریۀ اینشتین داستان کاملی را برایمان تعریف می‌کند؟ مشاهدۀ حرکت ستارگان در مدار کامل‌شان اولین فرصت برای آزمایش فیزیک بنیادی با استفاده از حرکات این ستارگان را ایجاد می‌کند».

نتایج با نسبیت عام همخوانی دارد و بیشتر مطابق با نظریه نسبیت عام است تا گرانش نیوتنی، زیرا این گرانش نمی‌تواند انتقال به سرخ مشاهده شده را توضیح دهد. پروفسور گز افزود: «اینشتین درست می‌گفت، حداقل تا الان اینگونه است. می‌توانیم قانون گرانش نیوتن را کاملأ رد کنیم. مشاهدات ما با نظریۀ نسبیت عام اینشتین همخوانی دارد. هرچند، نظریه‌ او قطعأ آسیب‌پذیری‌هایی نیز دارد. این نظریه نمی‌تواند گرانش درون یک سیاهچاله را به طور کامل توضیح دهد و در بعضی مواقع باید فراتر از نظریه‌ اینشتین به سمت یک نظریه‌ی گرانش جامع‌تر پیش رویم تا بتواند توضیح دهد “سیاهچاله” چیست». یافته‌های این تحقیق در مجله Science منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

مطالبی از سرتاسر وب

4 دیدگاه‌ها

  1. انشتین نظریه نسبیت عام را براساس دو فرض بنا نهاد: ۱) حداکثر سرعت انتقال اطلاعات برابر c است. ۲) ستارگان دور ثابت فرض می شوند (چارچوب مرجع). که اگر فرض اول را درست در نظر بگیریم فرض دوم با توجه به عظمت کیهان، با دقت بسیار بالایی درست است. تا بحال شواهد زیادی در درست کار کردن نظریه نسبیت عام انشتین مشاهده شده است اما برای اثبات درستی نظریه، باید ثابت کرد که دو فرض بالا همواره درست است.

  2. نظریه گرانش حرکتی ، نظریه ای کاملا جدید است که هیچ یک از دو نظریه گرانش نیوتنی و نظریه نسبیت عام را رد نمی کند و بیان می کند معادله گرانش نیوتن فقط در زمانی که هر دو جسم منبع گرانش و دریافت کننده گرانش در فضا ساکن هستند به طور کامل صحیح می باشد و اگر یکی از دو جسم و یا هر دوی آنها حتی با وجود ثابت ماندن فاصله میانشان حرکت داشته باشند در این صورت مولفه فاصله ظاهری باید بر اساس سرعت حرکت کمی تغییر کرده و به مولفه فاصله تاثیرگذار تبدیل شود. این نظریه علاوه بر قبول کلی معادله گرانش نیوتنی با دیدگاه نظریه نسبیت عمومی که برای انتشار عامل گرانش محدودیت سرعت قائل است هم صد در صد موافق بوده و دقیقا براساس همین دو مورد یعنی معادله گرانش نیوتن و دیدگاه گرانشی نسبیت عام شکل گرفته است.
    این قضیه شبیه به دو اتومبیلی است که با یک فاصله ثابت از یکدیگر حرکت کرده و در یک لحظه چرخ اتومبیل جلویی وارد یک چاله آب شده و قطرات آب را به هوا پرتاب می کند که در اینجا اگر سرعت هر دو اتومبیل کم باشد قطرات آب کمی به اتومبیل عقب برخورد می کند ولی اگر سرعت دو اتومبیل زیاد باشد قطرات آب بیشتری به اتومبیل عقب برخورد می کند.
    این نظریه می تواند به تمامی سئوالات کیهان شناسی در حوزه گرانش مانند ماهیت ماده تاریک و چرایی تنوع ساختار کهکشانها و چرایی و منشاء انرژی چرخش کهکشان ها و سیاه چاله ها و بسیاری از سئوالات دیگر به سادگی پاسخ دهد.

  3. سلام.خیلی ممنون از این مطلب مفید.
    ولی یه معلم فیزیک داشتیم که میگفت اگه برای نظریه ای آزمایش هایی با فرضی که در ذهن داریم انجام میشه میتونه دلیلی برای احتمال درست بودن اون نظریه باشه و آزمایش های و تایید آن ازمایش ها احتمال درست بودن آنرا بیشتر میکند اما فقط یک مثال نقض میتواند نظریه را به چالش بکشد . مطلب بسیار مفیدی بود و البته نسبیت به این راحتی ها به چالش کشیده نمیشود ولی ممکن است روزی باز هم مجبور به باز نگری در نظریه نسبیت یا مهبانگ یا …. شویم.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.