Įsivaizduokite, kad esate astronomas, turintis įdomių idėjų apie slaptus kosmoso įstatymus. Kaip ir bet kuris geras mokslininkas, jūs planuojate eksperimentą savo hipotezei patikrinti. Ir tada staiga bloga žinia: nėra galimybės tai išbandyti, išskyrus galbūt kompiuterinį modeliavimą. Kosminiai objektai yra per dideli ir nepatogu augti Petri lėkštelėje arba susidurti kaip subatominės dalelės.
Laimei, kosmose yra retų vietų, kuriose gamta pati vykdo savo eksperimentus, pavyzdžiui, PSR J0337 + 1715. Ši triguba sistema pirmą kartą buvo pastebėta 2012 m., O 2014 m. Mokslininkai oficialiai paskelbė apie savo atradimą. Jis yra 4200 šviesmečių atstumu nuo Tauro žvaigždyno.
- „Salik.biz“
Trys negyvos žvaigždės branduoliai sukasi šokyje, kuris galėtų patvirtinti arba paskatinti peržiūrėti Einšteino erdvėlaikio idėją. Statymai yra aukšti. Aštuntajame dešimtmetyje dviejų mirusių žvaigždžių sistema pateikė tvirtus, nors ir netiesioginius, įrodymus, pagrindžiančius Einšteino bendrojo reliatyvumo teoriją, ir kad gravitacinės bangos, kurias LIGO galų gale rado, egzistavo. Už šį darbą mokslininkai gavo Nobelio premiją.
Kad suprastų PSR J0337 + 1715 kaip eksperimento dalį, Joshua Sokol su „New Scientist“siūlo jį pavaizduoti kaip fizinę vietą. Maždaug tokiu pat atstumu nuo sistemos centro, kuriame Žemė sukasi aplink Saulę, yra šaltas baltasis nykštukas, tokios žvaigždės sukietėjusios šerdies liekanos, kaip mūsų. Šiek tiek toliau yra dar viena karštesnė balta nykštukė. Jis turėtų „ryškiai rėkti“danguje, sako Skotas Ransome'as iš Virdžinijos nacionalinės radijo astronomijos observatorijos, kuris prižiūri sistemos stebėjimus.
Kas 1,6 dienos šis vidinis baltasis nykštukas skrieja aplink kompanioną, nematomą plika akimi. Bet rentgeno ar gama spindulių regėjime du balti nykštukai yra palyginti silpni, palyginti su jų kompanionu - sferiniu 24 kilometrų ilgio objektu, kuris yra pusantro karto didesnis nei Saulės masė.
Tai yra pulsaras, daug didesnės žvaigždės liekana. Jis sukasi kartą per 2,73 milisekundės, kaip kosminių dulkių demonas. Kiekviena apsisukimas skleidžia radijo bangų pluoštą į dangų, kuris pasiekia Žemę su kiekvienu pasukimu - mes naudojame jo ypač tikslius signalus kaip kosminį laikrodį. Ir kadangi šie kūnai turi intensyvius, susivėlusius gravitacinius laukus, ir mes turime su jais susietus laikrodžius, tai būtų nepaprastai patogu išbandyti Einšteinui.
Ransomo komanda stebi pulsaro tikėjimą, matuoja, kaip keičiasi trijų kūnų orbita, ir lygina rezultatus su Einsteino teorijos prognozėmis. Jie ypač rimtai sutelkia dėmesį į vieną idėją.
Pagalvokite apie apokrifinę „Galileo“istoriją ant Pizos pasvirusio bokšto, kuris numetė ant žemės esančius daiktus, norėdamas parodyti, kad skirtingos masės vienodai praleidžia tą patį atstumą. Astronautas Davidas Scottas tą patį eksperimentą mėnulyje padarė su plunksna ir plaktuku.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Vadinamojo stipraus bendrosios reliatyvumo ekvivalento principas tęsia šią mintį. Jis teigia, kad net objektai, turintys savo gravitacinius laukus, turėtų reaguoti į gravitaciją taip, kaip kiti.
Kaip ir plunksnos bei plaktukas, vidinis baltasis nykštukas ir daug sunkesnis pulsaras turėtų elgtis vienodai pagal išorinio baltojo nykštuko gravitacinį trauką. Jei ne, vidinės poros orbita bus pailgėjusi, nei tikėtasi - bus pažeistas lygiavertiškumo principas, o bendras reliatyvumas yra neteisingas.
Ir tada bus šokas ir baimė. Tačiau tokio šoko anksčiau ar vėliau buvo galima tikėtis, nes bendras reliatyvumas yra žinomas dėl to, kad nenorima draugauti su kitomis gamtos teorijomis.
„Bet kuri gravitacijos teorija, išskyrus bendrąją reliatyvumą, iš esmės numato, kad stiprus lygiavertiškumo principas tam tikru lygmeniu žlugs“, - sako Ransome'as.
Rugsėjo mėnesį vyksiančioje „Pulsar“konferencijoje JK „Ransom“komanda tikisi paskelbti naujus rezultatus, pradedant Anna Archibald, kuri patikrins ekvivalentiškumo principą 50–100 kartų geriau nei bet kada anksčiau. Jie dar to nepadarė, sako Ransom, nes kai kurie duomenų modeliai pažeidžia lygiavertiškumo principą, kuriuos reikia atidžiau ištirti.
„Akivaizdu, kad tai bus galinga, todėl norime įsitikinti, ar teisingai suprantame duomenis“, - sako Ransomas. Šiuo metu kompiuteriai vis dar atlieka analizę.
Kokia tikimybė, kad, pasirodžius darbui, žmonės susijaudins?
„Dauguma žmonių mano, kad stiprus lygiavertiškumo principas negali žlugti šiame lygmenyje. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl mes nuolat daužome galvas į sieną “.
Galbūt PSR J0337 + 1715 yra tobulas kosmoso eksperimentas: eksperimentas, kurio metu bendrasis reliatyvumas tikrai nutrūks, ne popieriuje, bet tikrai. Arba mes palauksime šiek tiek ilgiau.
Ilja Khel