SME
Streda, 23. jún, 2021 | Meniny má SidóniaKrížovkyKrížovky

Einstein a jeho relativita majú pravdu

Všeobecná teória relativity Alberta Einsteina úspešne prešla najnovším testom v kozmológii.

Čiastočná mapa rozloženia galaxií do vzdialenosti siedmich miliárd svetelných rokov z prieskumu oblohy SDSS. Foto TASR - M. Blanton, Sloan Digital Sky SurveyČiastočná mapa rozloženia galaxií do vzdialenosti siedmich miliárd svetelných rokov z prieskumu oblohy SDSS. Foto TASR - M. Blanton, Sloan Digital Sky Survey (Zdroj: TASR - M. Blanton, Sloan Digital Sky Survey)

BERKELEY. Všeobecná teória relativity Alberta Einsteina úspešne prešla najnovším testom v kozmológii, ktorý sa týka zoskupovania galaxií v meradle desiatok miliónov svetelných rokov. Test podporil aj existenciu záhadnej tmavej hmoty.

V časopise Nature to napísal sedemčlenný medzinárodný tím, ktorý koordinoval Uros Seljak z Kalifornskej univerzity v Berkeley (USA), Zurišskej univerzity (Švajčiarsko) a Univerzity Ewha v Soule (Južná Kórea). Prvou autorkou bola jeho bývalá študentka, doktorandka Reinabelle Reyesová z Princetonskej univerzity (USA).

Skryť Vypnúť reklamu

Vesmír hrá podľa Einsteina

Moderná fyzika má dva hlavné piliere: kvantovú teóriu a teóriu relativity. Všeobecná teória relativity je, samozrejme, hojne využívaná aj v kozmológii, náuke o stavbe a vývoji vesmíru v najväčších meradlách. No viac teoreticky ako experimentálne.

Hoci bola vo vesmíre veľakrát overená v meradle slnečnej sústavy, jej testy v meradle Mliečnej cesty a väčšom prinášali výsledky, neumožňujúce definitívne závery. A jej alternatívy nepredkladali predpovede testovateľné vo veľkom meradle.

Tím Urosa Seljaka teraz analýzou zoskupovania galaxií preukázal, že vesmír až do vzdialenosti 3,5 miliardy svetelných rokov, čo je takmer tretina cesty k okraju jeho známej časti, hrá podľa pravidiel, ktoré v roku 1915 uverejnil Albert Einstein.

Skryť Vypnúť reklamu

Dôležitým výsledkom je tiež záver, že najpravdepodobnejším vysvetlením významnej časti pozorovaných pohybov týchto galaxií a kôp galaxií je existencia tzv. tmavej hmoty, ktorá sa prejavuje gravitačným vplyvom, avšak nie žiarením.

Alternatívy zlyhali

Na prechode ku kozmologickému meradlu je príjemná tá skutočnosť, že v jeho rámci môžeme testovať ľubovoľnú úplnú alternatívnu teóriu gravitácie, lebo by mala predpovedať veci, ktoré pozorujeme. V týchto testoch však zlyhali alternatívne teórie, nevyžadujúce tmavú hmotu, povedal Uros Seljak.

Zvlášť mal na mysli tzv. tenzorovú-vektorovú-skalárnu teóriu (TeVeS), ktorá modifikuje všeobecnú teóriu relativity tak, aby sa pri vysvetľovaní vesmíru dalo zaobísť bez tmavej hmoty. Nové testy tiež spochybňujú vlaňajšiu správu, že skorý vesmír v období pred 11 až 8 miliardami rokov sa odchyľuje od opisu gravitácie vo všeobecnej teórii relativity.

Skryť Vypnúť reklamu

Na snímke dva rezy 3-D mapou rozloženia galaxií z SDSS. Zem je v strede a vonkajší okruh približne 2,3 miliardy svetelených rokov od nej – vesmír vo veľkom meradle má akúsi penovitú štruktúru, galaxie sa zoskupujú do vlákien a plôch na stenách „bublín“.

Tmavá hmota, vyše štvornásobne presahujúca množstvo bežnej, už vytvorila v astronómii a kozmológii dosť vzrušenia. K tomu ešte treba prirátať tzv. tmavú energiu, predstavujúcu takmer tri štvrtiny einsteinovskej hmoty-energie vesmíru, ktorá vzišla z úsilia pochopiť očividne sa zrýchľujúce rozpínanie vesmíru.

Na ňu zasa reaguje tzv. f(R) teória, ktorá vysvetľuje toto rozpínanie bez tmavej energie.

V testoch vyhrala relativita

Kozmologické testy alternatívnych teórií gravitácie sú veľmi zložité. Nedávno však tím, ktorý viedol Čang Pcheng-ťie zo Šanghajského observatória (Čína), odporučil, aby sa pri nich využívala veličina označená EG, ktorá zohľadňuje rozsah zoskupovania pozorovaných galaxií i rozsah deformácie tvaru týchto galaxií, ktoré spôsobuje ohyb svetla, čo prechádza cestou k nám okolo inej hmoty (efekt gravitačnej šošovky).

Skryť Vypnúť reklamu

EG je priamo úmerná strednej hustote vesmíru a nepriamo rýchlosti rastu vesmírnej štruktúry a citlivo reaguje na prípadné odchýlky od Einsteinových predpovedí.

Uros Seljak s kolegami určili na základe údajov o vyše 70-tisíckach galaxií z prieskumu oblohy SDSS (Sloan Digital Sky Survey) hodnotu EG na 0,39 a porovnali ju s predpoveďami teórií TeVeS a f(R) na jednej strane a tzv. modelu chladnej tmavej hmoty, založeného na všeobecnej teórii relativity s použitím tzv. kozmologickej konštanty, ktorý zohľadňuje aj tmavú energiu.

Výsledky jednoznačne vylúčili TeVeS, f(R) je v rozpätí chýb meraní, všeobecná teória relativity sa s meraniami zhoduje výborne, predpovedá EG 0,4.

Ešte spresniť

Vedci chcú toto porovnávanie spresniť zahrnutím meraní približne milióna galaxií, keď asi o päť rokov budú k dispozícii údaje novej generácie SDSS. Do 10-15 rokov by mali byť dostupné ešte presnejšie zo satelitov NASA JDEM (Joint Dark Energy Mission, Spoločná misia pre výskum tmavej energie) a európskej kozmickej agentúry ESA Euclid.

Skryť Vypnúť reklamu

Uros Seljak však zdôraznil, že testy tohtoto typu síce potvrdia (alebo nepotvrdia) tmavú hmotu a tmavú energiu, neprezradia však nič o ich podstate. Na to treba iné experimenty.

Zdroje: Nature z 11.3.2010; Komuniké University of California Berkeley z 10.3.2010

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Branislav Harabin na zasadnutí Súdnej rady.

Súdna rada už dočasne odstavila zvolenského sudcu Miľana. Tiež nenosil rúško.


13 h
Logo podcastu Dobré ráno.

Opatrenia nedodržiavajú aj politici.


a 2 ďalší 8 h

Inzercia - Tlačové správy

  1. V centre Bratislavy vznikajú apartmány určené na predaj
  2. Od 1. septembra je predprimárne vzdelávanie povinné
  3. Ako ochrániť svoje peniaze pred infláciou
  4. Nemecko-slovenská spoločnosť ETL/GR je už v desiatke najlepších
  5. Výber auta na lízing môže byť slobodnejší, ako ste si mysleli
  6. Kam patria rolky z toaletného papiera? Dávať dole etikety zo sklenených nádob?
  7. Kde sa dá elektromobil nabiť a za koľko? Veľký prehľad nabíjania
  8. Vedci z BMC SAV vo vlakoch nový koronavírus nenašli
  9. Dream job pre programátorov: Silicon Valley na Slovensku
  10. Viete, prečo by nás mala zaujímať ochrana biodiverzity?
  1. Václav Vydra: Ako nedostať pokutu v úseku kde je meraná rýchlosť
  2. Holenie je umenie. A vy môžete byť jeho majstrom
  3. Od 1. septembra je predprimárne vzdelávanie povinné
  4. Nemecko-slovenská spoločnosť ETL/GR je už v desiatke najlepších
  5. Viete, prečo by nás mala zaujímať ochrana biodiverzity?
  6. Stiahnite si stovky e-kníh
  7. Recyklovať PET fľaše a plechovky môžu už aj obyvatelia Krupiny
  8. V centre Bratislavy vznikajú apartmány určené na predaj
  9. 100% ovocné šťavy pod lupou – Prečo sa ich oplatí konzumovať?
  10. 3 veci, s ktorými zvládnete horúčavy v byte
  1. Je lepšie zobrať si rozkladateľný obal alebo vytriediť plastový? 9 316
  2. Dovolenka v Chorvátsku: stavte na overenú a obľúbenú klasiku 8 600
  3. Viete, čo jete, keď si kupujete pečivo dopečené v predajni? 7 702
  4. Dream job pre programátorov: Silicon Valley na Slovensku 7 308
  5. Developer Slnečníc postaví bývanie pri lese. S bazénom aj fitkom 5 340
  6. Stačí mi elektromobil? Pozreli sme sa, ako je to s dojazdom 4 131
  7. Sme vodná veľmoc a napriek tomu vody dovážame 3 514
  8. Crème de la crème po slovensky 3 249
  9. Nový Volkswagen Polo je najšikovnejšie malé auto 2 859
  10. Jablone prinesú ovocie v podobe komfortného bývania 2 084