Teori relativitas Einstein yang luar biasa lulus ujian besar lainnya

Apa yang terjadi

Para ilmuwan telah mengirim satelit ke luar angkasa untuk menguji dengan cermat prinsip ekivalensi lemah Einstein.

Mengapa itu penting?

Prinsip ekivalensi lemah merupakan bagian integral dari relativitas umum, sehingga hasil pengujian ini memberikan dukungan lebih lanjut untuk teori fundamental alam semesta kita.

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 jalinan jaringan itu seperti bagian kertas yang tidak dipilin. dilipat; lunak. Hanya karena kita hidup di dalam jaring immaterial semacam ini tidak berarti bahwa tubuh manusia telanjang kita mengalaminya. penampilan palsu Sebuah kekuatan yang membuat kita tetap membumi. Kami menyebutnya gravitasi.

(Jika itu menyakiti otak Anda, jangan khawatir, inilah artikel yang menguraikan konsep itu.)

Dan sementara jenius matematika menyebut konsep yang tidak jelas itu sebagai teori relativitas umumnya, sebuah judul yang melekat padanya, rekan-rekannya menyebutnya “benar-benar tidak praktis dan tidak logis,” sebuah judul yang tidak. Melawan segala rintangan, ide luar biasa Einstein belum goyah. Tempatnya berlaku untuk yang terkecil dan terbesar dengan sangat baik. Para ahli telah berulang kali mencoba memecahkannya, tetapi relativitas umum masih berlaku.

Dan pada hari Rabu, berkat eksperimen satelit yang ambisius, para ilmuwan mengumumkan bahwa relativitas umum sekali lagi terbukti sebagai kebenaran mendasar dari alam semesta kita. Tim melakukan apa yang disebutnya “tes paling akurat” dari aspek kunci relativitas umum, yang disebut prinsip kesetaraan lemah, dengan tugas yang disebut mikroskop.

kata Manuel Rodriguez, seorang ilmuwan di laboratorium penerbangan Prancis ONERA dan penulis studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters.

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

Representasi tentang bagaimana teori relativitas Einstein mengonsep alam semesta.

Zoe Liao/CNET

Apa prinsip kesetaraan lemah?

Prinsip kesetaraan lemah itu aneh.

Ini cukup banyak menunjukkan 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, satu orang menendang tubuh, tubuh lain memukulnya, Anda mengerti.

Dan ya, ketika saya mengatakan semua hal, maksud saya semua hal. bulu; piano; Bola basket; kamu dan aku; Segala sesuatu yang benar-benar dapat Anda bayangkan harus jatuh persis seperti itu menurut prinsip ini.

Proyek mikroskop mengirim satelit ke orbit Bumi yang berisi dua objek: batangan platinum dan batangan titanium. “Pilihannya didasarkan pada pertimbangan teknologi,” kata Rodriguez, seperti apakah bahannya akan mudah dan layak di laboratorium.

Tetapi yang lebih penting untuk memahami Prinsip Paritas Lemah, atau WEP, paduan ini dimasukkan ke dalam orbit Bumi karena benda-benda itu ada di sana di medan gravitasi planet kita tanpa ada gaya lain yang mempengaruhinya. . Sempurna untuk standar pengujian. Begitu satelit mencapai ruang angkasa, para peneliti memulai pengujian bertahun-tahun untuk melihat apakah sekering platinum dan sekering titanium telah terlepas. Di jalan yang sama Mereka mengorbit bumi.

Mereka melakukannya – sampai tingkat yang sangat tepat.

“Bagian paling menarik dari proyek ini adalah mengembangkan alat dan tugas yang belum pernah dilakukan sebelumnya dengan tingkat presisi ini – dunia baru untuk dijelajahi,” kata Rodrigues. “Sebagai pelopor dunia baru ini, kita diharapkan setiap saat mengalami fenomena yang belum pernah terlihat sebelumnya karena kita yang pertama memasukinya.”

Jika Anda tertarik pada detail teknis, maka hasil percobaan menunjukkan bahwa percepatan gravitasi satu paduan berbeda tidak lebih dari 10^15 bagian dari yang lain. Para peneliti mengatakan bahwa perbedaan di luar besarnya ini berarti bahwa WEP telah dilanggar oleh pemahaman kita saat ini tentang teori Einstein.

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

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

Hebat, apa artinya ini bagi saya?

Di satu sisi, validitas relativitas umum adalah masalah. Karena jika memahami alam semesta kita adalah rencana dasar, itu bukan Hanya tidak terorganisir.

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… ada yang salah. Ini mencegah kita menciptakan sejarah terpadu alam semesta fisik. Model Standar, misalnya, tidak mampu menjelaskan gravitasi, dan relativitas umum tidak benar-benar memperhitungkan fenomena kuantum. Ini adalah perjuangan besar untuk menjadi teori pamungkas.

Di sebelah kanan, tim mikroskop dengan peralatan satelit.

ONERA / Rodriguez 2016

Rodriguez memberi contoh: “Beberapa teori memprediksi adanya hubungan antara gravitasi dan beberapa faktor elektromagnetik.” “Kopling ini tidak ada dalam teori Einstein, seperti yang dilakukan WEP.”

Kami berada di persimpangan jalan.

Tetapi sisi baiknya adalah sebagian besar ilmuwan percaya bahwa semua teori ini benar. tidak lengkap. Jadi jika kita entah bagaimana bisa menemukan jalan Tertutup Mereka—misalnya, menemukan pasangan baru, kata Rodriguez, atau mengidentifikasi partikel baru untuk ditambahkan ke Model Standar—dapat membawa kita ke bagian-bagian yang hilang dari teka-teki alam semesta kita.

“Itu seharusnya menjadi revolusi dalam fisika,” kata Rodriguez tentang perpecahan WEP. “Itu berarti kita akan menemukan kekuatan baru, atau mungkin partikel baru seperti graviton – itulah cawan suci para fisikawan.”

Baca Juga!

Cara Streaming Liam Neeson Thriller di 2022

G Holland / Shutterstock.com Liam Neeson memiliki keahlian khusus yang telah ia tunjukkan sejak 2008 …