SME
Sobota, 31. október, 2020 | Meniny má AurelaKrížovkyKrížovky

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

Premiér Matovič hovorí o prvých výsledkoch testovania.

Zoroslav Kollár aj dvaja sudcovia idú do väzby

Policajná akcia Víchrica sa týkala celkovo desiatich ľudí.

Eskorta priváža obžalovanú bývalú podpredsedníčku Najvyššieho súdu SR Jarmilu Urbancovú.
Sean Connery v bondovke Žiješ len dvakrát.
Členky Zohry - prvého ženského orchestra v Afganistane.

Neprehliadnite tiež

Podcast Klik

Klik: Apple pravdepodobne pracuje na vlastnom vyhľadávači

Komentovaný prehľad technologických správ.

Podcast Klik
Podcast Tech_FM

Čierne diery sú aj také, aké by nemali byť

Čo nás učí gravitačná astronómia.

Inzercia - Tlačové správy

  1. Pôžička bez úrokov a poplatkov? Áno, existuje
  2. Poznáte najbohatšie firmy sveta? Podiel v nich majú aj Slováci
  3. Dokážu benzínové fukáre odolať výzve akumulátorových?
  4. Pracujete? Vaše odvody zachraňujú podvýživené zdravotníctvo
  5. 1,6 milióna stavených na Trumpa! Kto bude mať pravdu?
  6. Koronakríza: Pomoc našej banky počas pandémie ocenili vo svete
  7. Magazín SME Ženy už v predaji
  8. Nové Porsche Panamera spája nespojiteľné
  9. Pandémia urýchlila štart online duálneho vzdelávania
  10. UNIQA preberá dôchodkové fondy AXA, pre klientov sa nič nemení
  1. Nechajte zamestnancov vybrať si služobné auto, oplatí sa vám to
  2. Moringa a Ginkgo - pomocníci z prírody
  3. Pracujete? Vaše odvody zachraňujú podvýživené zdravotníctvo
  4. 1,6 milióna stavených na Trumpa! Kto bude mať pravdu?
  5. O prenájom auta majú čoraz väčší záujem aj malé firmy. Ušetria
  6. Koronakríza: Pomoc našej banky počas pandémie ocenili vo svete
  7. Magazín SME Ženy už v predaji
  8. SPS ukončí rok miliónovými investíciami
  9. Dokážu benzínové fukáre odolať výzve akumulátorových?
  10. Trh s elektromobilmi stagnuje. Kríza by mu mohla pomôcť
  1. Novodobý slovenský Baťa. Zamestnancom stavia domy 38 313
  2. Aplikáciu tohto Slováka používajú v 150 krajinách. Ako začínal? 26 389
  3. Pohoda v domácnosti sa odvíja od jednej veci. Neuveríte, od akej 19 242
  4. Príjem vs. dôchodok. Realita, na ktorú sa treba pripraviť 16 820
  5. Tradičná plodina zo Slovenska mizne. Čo sa deje so zemiakmi? 14 979
  6. Pracujete v IT? Táto slovenská firma neustále prijíma ľudí 14 867
  7. O levočský „nanozázrak“ sa zaujíma európsky trh 12 906
  8. ARÓNIA a RAKYTNÍK - podporí tvoju imunitu v boji s vírusmi 12 545
  9. Toto sú povolania budúcnosti. Niektoré prekvapili 11 128
  10. LEN DNES: Zľava viac ako 50% na ročné predplatné týždenníkov MY 10 669