نظریه نسبیت عام اینشتین سخت‌ترین آزمون خود را پشت سر گذاشت

به نقل از اسپیس، نظریه نسبیت عام در یکی از سخت‌ترین چالش‌هایی که تا به امروز با آن روبرو بوده موفق عمل کرده است.

نظریه نسبیت عام که آلبرت اینشتین برای اولین بار در سال ۱۹۱۶ از آن صحبت کرد، درک ما از فیزیک و کیهان را متحول کرد. این نظریه، گرانش را به عنوان یک پیامد انعطاف پذیری فضا-زمان توصیف می‌کند. اجسام عظیم، فضا-زمان را منحرف می‌کنند و فرورفتگی‌هایی را ایجاد می‌کنند که اجسام دیگر به دور آن می‌چرخند. دانشمندان نسبیت عام را در طول ۱۰۵ سال گذشته بار‌ها و بار‌ها مورد آزمایش قرار داده‌اند.

در یک مطالعه جدید، محققان نتایج یکی از جاه طلبانه‌ترین و چالش برانگیزترین چالش‌های نسبیت عام را گزارش کردند. آن‌ها مشاهدات یک سیستم تپ اختری دوگانه را که توسط هفت تلسکوپ رادیویی مختلف در سراسر جهان از سال ۲۰۰۳ تا ۲۰۱۹ انجام شده بود، تجزیه و تحلیل کردند.

تپ اختر‌ها نوعی ستاره نوترونی یا جسد ستاره‌ای فوق متراکم هستند که پرتو‌های قدرتمندی از تابش را از قطب‌های مغناطیسی خود ساطع می‌کنند. این پرتو‌ها پیوسته هستند، اما به نظر می‌رسد که به صورت ضربانی عمل می‌کنند.

تپ اختری دوگانه‌ای که توسط تیم تحقیقاتی مورد بررسی قرار گرفت در فاصله ۲۴۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد. یکی از تپ اختر‌ها ۴۴ بار در ثانیه می‌چرخد، در حالی که دیگری هر ۲.۸ ثانیه یک چرخش را کامل می‌کند. اعضای تیم گفتند که این دو جرم هر ۱۴۷ دقیقه یک بار به دور یک جرم مشترک می‌چرخند و هر یک از آن‌ها با سرعتی در حدود ۱ میلیون کیلومتر در ساعت در فضا حرکت می‌کنند.



یکی از نویسندگان این مطالعه در بیانیه‌ای گفت: حرکت مداری سریع چنین اجرام فشرده‌ای به ما امکان می‌دهد بسیاری از پیش بینی‌های مختلف نسبیت عام که در مجموع ۷ مورد هستند را را آزمایش کنیم. جرم این تپ اختر‌ها حدودا ۳۰ درصد بیشتر از خورشید است، اما عرض آن‌ها حدود ۲۴ کیلومتر است.
شکست ناپذیر بودن نظریه نسبیت عام

این مطالعه نشان داد که تمام هفت پیش‌بینی آزمایش‌شده در مورد نسبیت عام به اثبات رسیده‌اند؛ بنابراین نسبیت عام تاکنون شکست ناپذیر باقی مانده است، اما این بدان معنا نیست که محققان باید تلاش برای یافتن خطا در آن را متوقف کنند.

یکی دیگر از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: نظریه نسبیت عام با سایر نیرو‌های بنیادی که توسط مکانیک کوانتومی توصیف شده است سازگار نیست. به همین خاطر مهم است که تا حد امکان سختگیرانه‌ترین آزمایش‌ها را بر روی نسبیت عام انجام دهیم تا کشف کنیم که چگونه و چه زمانی این نظریه به خطا می‌رسد.

او افزود: پیدا کردن هرگونه انحراف از نسبیت عام یک کشف بزرگ است که پنجره‌ای را به روی فیزیک جدید فراتر از درک نظری فعلی ما از جهان باز می‌کند.