Совершенно новый эксперимент показывает, что Эйнштейн ошибался относительно гравитации. NASASpaceNews

Оригинальное название: An All-New Experiment Shows Einstein Was Wrong About Gravity. Ссылка на оригинальное видео: Дата публикации оригинала: 3 декабря 2022 г. Переведенное описание: Гравитацию испытывают и чувствуют все существа в космосе. Несмотря на то, что это самая распространенная из фундаментальных сил, ее понимание оказалось самым серьезным препятствием для физиков. Общая теория относительности, разработанная Альбертом Эйнштейном, оказалась чрезвычайно эффективной в моделировании звездной и планетарной гравитации. Однако, согласно новому исследованию, это применимо не ко всем масштабам. Общая теория относительности проверялась наблюдениями на протяжении многих лет: от измерений Эддингтоном в 1919 году того, как Солнце преломляет свет звезд, до недавнего открытия гравитационных волн. Но когда мы пытаемся применить его к очень коротким расстояниям, где действуют правила квантовой физики, или когда мы пытаемся охарактеризовать всю Вселенную, мы начинаем видеть пробелы в наших знаниях. Теория Эйнштейна недавно была подвергнута величайшему испытанию в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy. Они считают, что у этого метода есть потенциал однажды объяснить некоторые из самых глубоких загадок космологии, и их результаты предполагают, что общая теория относительности, возможно, нуждается в корректировке в этом масштабе. Итак, что именно делает эту модель ошибочной? Согласно квантовой теории, вакуум содержит избыток энергии. Из-за ограничений нашего измерительного оборудования мы не обращаем внимания на его существование. Но Эйнштейн утверждает, что энергия вакуума обладает отталкивающей гравитацией, заставляющей пустое пространство раздвигаться. В 1998 году астрономы сделали неожиданное открытие: расширение Вселенной ускоряется (за это открытие в 2011 году была присуждена Нобелевская премия по физике). В отличие от того, что можно было бы ожидать от квантовой теории, количество энергии вакуума или темной энергии, необходимое для объяснения ускорения, на несколько порядков меньше. Итак, главный вопрос, который называется «старой проблемой космологической постоянной», заключается в том, гравитационна ли энергия вакуума, а это означает, что она создает гравитационную силу и меняет способ расширения Вселенной. Если это так, то возникает вопрос, почему гравитация планеты настолько ниже, чем ожидалось. Что движет расширением Вселенной, если вакуум не имеет гравитационного притяжения? Чтобы объяснить расширение космоса, мы должны теоретизировать существование так называемой «темной энергии», природа которой остается загадкой. Чтобы объяснить наблюдаемые сегодня свойства галактик и скоплений, мы должны дополнительно выдвинуть теорию о существовании невидимой материи, называемой темной материей. На этих предположениях основана основная космологическая теория, модель лямбда-холодной темной материи (LCDM), которая предполагает, что во Вселенной существует 70% темной энергии, 25% темной материи и 5% обычной материи. Невероятно, но космологам удалось уместить в эту модель все свои данные за предыдущие 20 лет. Было много теоретических предложений о том, как настроить LCDM, чтобы учесть напряжение Хаббла. Альтернативные теории гравитации являются одним из таких примеров. Чтобы определить, следует ли космос предсказаниям теории Эйнштейна, мы можем разработать тесты для этого. Согласно общей теории относительности, гравитация искажает пути света и материи в пространстве и времени. Более того, он предсказывает, что гравитация должна оказывать одинаковое влияние на пути световых лучей и материи. После тестирования исследовательская группа обнаружила интересные намеки на возможное несоответствие предсказанию Эйнштейна, хотя и с довольно низкой статистической значимостью. Это означает, что, тем не менее, существует вероятность того, что гравитация работает по-другому в больших масштабах и что общая теория относительности, возможно, нуждается в доработке. Их исследование также показало, что очень сложно решить проблему натяжения Хаббла, просто изменив теорию гравитации. Полное решение, вероятно, потребует нового ингредиента в космологической модели, существовавшего до того времени, когда протоны и электроны впервые объединились с образованием водорода сразу после Большого взрыва, например, особой формы темной материи, раннего типа темной энергии или Первичные магнитные поля. Или, возможно, в данных есть пока неизвестная систематическая ошибка. Тем не менее, их исследование показывает, что можно использовать данные наблюдений, чтобы проверить, верна ли общая теория относительности на космологических расстояниях. Хотя они еще не решили проблему Хаббла, через несколько лет у них будет гораздо больше данных от новых зондов. Присоединяйтесь к этому каналу, чтобы получить доступ к привилегиям: #большой взрыв #эйнштейн #гравитация #космическийфон