Teori relativitas pembengkokan mental Einstein lulus ujian besar lainnya

Pada tahun 1916, Albert Einstein berani menyatakan bahwa Isaac Newton salah tentang gravitasi. Tidak, katanya, itu bukan kekuatan misterius yang memancar dari Bumi.

Sebaliknya, Einstein membayangkan bahwa ruang dan waktu dipelintir menjadi jaringan multidimensi, dan ligamen jaringan ini seperti bagian kertas yang tidak terbungkus. Dapat ditekuk, dapat dibentuk. Diyakini bahwa hanya karena kita ada dalam jaringan tak berwujud semacam ini, tubuh manusia kita yang sederhana mengalami penampilan palsu Pegang erat kami di tanah. Kami menyebutnya gravitasi.

(Jika itu menyakiti otak Anda, jangan khawatir, inilah artikel yang didedikasikan untuk hancurkan konsep ini.)

Dan sementara ahli matematika jenius menyebut ide yang membingungkan ini sebagai teori relativitas umum, sebuah judul yang macet, rekan-rekan menyebutnya “benar-benar tidak praktis dan konyol”, sebuah judul yang tidak. Melawan segala rintangan, ide mematikan pikiran Einstein belum goyah. Bangunannya tetap benar baik dalam skala yang lebih kecil maupun yang sangat besar. Para ahli telah mencoba membuat lubang di dalamnya berkali-kaliDan berkali-kali Dan berkali-kalitapi relativitas umum selalu menang.

Dan pada hari Rabu, berkat eksperimen satelit yang ambisius, para ilmuwan mengumumkan, sekali lagi, bahwa relativitas umum telah terbukti menjadi fakta fundamental dari alam semesta kita. Tim melakukan apa yang disebutnya “tes paling akurat” dari salah satu aspek kunci relativitas umum, yang disebut prinsip ekivalensi lemah, dengan tugas yang disebut mikroskop.

“Saya telah mengerjakan topik ini selama lebih dari 20 tahun, dan saya menyadari bahwa saya memiliki kesempatan untuk menjadi manajer proyek instrumen sains dan rekan peneliti dalam misi ini,” kata Manuel Rodriguez, seorang ilmuwan di French Space Laboratory. ONERA dan penulis studi baru, Diterbitkan dalam Surat Tinjauan Fisik.

“Sangat jarang hasil luar biasa seperti itu tertinggal dalam sejarah fisika.”

Apa prinsip kesetaraan lemah?

Itu Prinsip Kesetaraan Lemah Itu aneh.

Ini cukup banyak mengatakan bahwa semua benda dalam medan gravitasi harus jatuh dengan cara yang sama ketika tidak ada gaya lain yang mempengaruhi mereka – saya sedang berbicara tentang gangguan eksternal seperti angin, seseorang menendang benda, benda lain memukulnya, Anda mendapatkan ide.

Dan ya, ketika saya mengatakan semua hal, maksud saya semua hal. bulu; piano; Bola basket; kamu dan aku; Apa pun yang dapat Anda bayangkan, sungguh, menurut prinsip ini, harus jatuh dengan cara yang persis sama.

Proyek mikroskop mengirim satelit ke orbit Bumi yang berisi dua objek: ingot platinum dan titanium ingot. “Pilihannya didasarkan pada pertimbangan teknis,” seperti apakah bahannya mudah dan layak dibuat di laboratorium, kata Rodrigues.

Tetapi yang lebih penting untuk memahami prinsip kesetaraan lemah, atau WEP, paduan ini telah meledak di orbit Bumi karena materi yang ada di medan gravitasi planet kita tanpa gaya lain yang mempengaruhinya. Sempurna untuk standar pengujian. Setelah satelit mencapai ruang angkasa, para peneliti mulai menguji, selama bertahun-tahunapakah bit platinum yang dicelupkan dan bit titanium Di jalan yang sama saat mereka mengorbit bumi.

Mereka melakukannya – sampai tingkat yang sangat tepat.

“Bagian paling menarik selama proyek ini adalah mengembangkan alat dan tugas yang belum pernah dilakukan sebelumnya dengan tingkat presisi ini – dunia baru untuk dijelajahi,” kata Rodriguez. “Sebagai pelopor dunia baru ini, kami berharap setiap saat akan menemukan fenomena yang belum pernah kami lihat sebelumnya karena kami yang pertama masuk.”

Jika Anda tertarik pada aspek teknis, hasil percobaan menunjukkan bahwa percepatan jatuh satu paduan berbeda dari yang lain tidak lebih dari 1 bagian dalam 10 ^ 15. Para peneliti mengatakan bahwa perbedaan di luar kuantitas ini berarti pelanggaran. dari WEP dengan pemahaman kita saat ini teori Einstein.

Untuk masa depan, tim sedang mengerjakan misi lanjutan yang disebut Microscope 2, yang menurut Rodrigues akan menguji prinsip kesetaraan lemah 100 kali lebih baik.

Namun, ini mungkin sebaik yang akan terjadi setidaknya selama satu dekade atau lebih, kata para peneliti.

Hebat, apa artinya ini bagi saya?

Di satu sisi, kekakuan relativitas umum agak menjadi masalah. Ini karena meskipun itu adalah cetak biru dasar untuk memahami alam semesta kita, itu bukan Hanya Skema.

Kami juga memiliki konstruksi seperti Model Standar fisika partikel, yang menjelaskan bagaimana hal-hal seperti atom dan boson bekerja, dan mekanika kuantum, yang menjelaskan hal-hal seperti elektromagnetisme dan ketidakpastian keberadaan.

Tapi ini peringatannya.

Kedua konsep itu tampaknya tidak dapat dipecahkan seperti relativitas umum, tetapi mereka tidak sesuai dengannya. Jadi… pasti ada yang salah. Dan hal ini menghalangi kita untuk menciptakan cerita terpadu tentang alam semesta fisik. Itu Bentuk standarMisalnya, Terkenal tidak bisa menjelaskan gravitasidan relativitas umum Jangan benar-benar melihat fenomena kuantum. Ini adalah pertempuran besar untuk menjadi teori pamungkas.

“Beberapa teori memprediksi hubungan antara gravitasi dan beberapa parameter elektromagnetik,” Rodriguez memberikan contoh. “Kopling ini tidak ada dalam teori Einstein, itulah sebabnya WEP ada.”

Kita menemukan diri kita di persimpangan jalan.

Tetapi sisi baiknya adalah bahwa sebagian besar ulama Pertimbangkan semua teori ini tidak lengkap. Jadi, jika kita entah bagaimana bisa menemukan jalan akhir Dari mereka – menemukan kopling baru, misalnya, kata Rodrigues, atau mengidentifikasi partikel baru untuk ditambahkan ke Model Standar – mungkin membawa kita ke bagian yang hilang dari teka-teki alam semesta kita.

“Ini harus menjadi revolusi dalam fisika,” kata Rodriguez tentang melanggar WEP. “Itu berarti kita telah menemukan kekuatan baru, atau mungkin partikel baru seperti graviton – ini adalah trofi di dunia fisika.”