Einsteinova obecná teorie relativity popisuje gravitaci z hlediska geometrie prostoru i času. Měření tohoto zakřivení prostoru je však obtížné. Vědci však nyní použili celou řadu rádiových dalekohledů na celém kontinentu, aby provedli extrémně přesné měření zakřivení prostoru způsobeného gravitací Slunce. Tato nová technika slibuje, že výrazně přispěje ke studiu kvantové fyziky.
„Měření zakřivení prostoru způsobeného gravitací je jedním z nejcitlivějších způsobů, jak zjistit, jak Einsteinova teorie obecné relativity souvisí s kvantovou fyzikou. Spojení teorie gravitace s kvantovou teorií je hlavním cílem fyziky 21. století a tato astronomická měření jsou klíčem k pochopení vztahu mezi nimi, “řekl Sergei Kopeikin z Missourské univerzity.
Kopeikin a jeho kolegové používali radioteleskopický systém Very Long Baseline Array (VLBA) National Science Foundation k měření ohybu světla způsobeného gravitací Slunce v jedné části 30,000 3 333 (opraveno NRAO a aktualizováno zde dne 9/03/09 - další informace o odklonu a zpoždění světla najdete v tomto odkazu, který poskytl Ned Wright z UCLA). Podle dalších pozorování vědci tvrdí, že jejich přesná technika může být tím nejpřesnějším měřítkem tohoto jevu.
Ohýbání hvězdného světla gravitací předpovídal Albert Einstein, když publikoval svou teorii obecné relativity v roce 1916. Podle teorie relativity silná gravitace masivního objektu, jako je Slunce, vytváří v blízkém prostoru zakřivení, které mění cestu světla nebo rádiové vlny procházející poblíž objektu. Tento jev byl poprvé pozorován při zatmění Slunce v roce 1919.
Ačkoli byla během 90 let prováděna četná měření účinku, problém sloučení obecné relativity a kvantové teorie vyžadoval stále přesnější pozorování. Fyzici popisují křivost prostoru a gravitační ohýbání světla jako parametr nazývaný „gama“. Einsteinova teorie tvrdí, že gama by se měla rovnat přesně 1,0.
"I hodnota, která se liší o jednu část v milionu od 1,0, by měla hlavní důsledky pro cíl sjednotit teorii gravitace a kvantovou teorii, a tedy předpovídat jevy v regionech s vysokou gravitací poblíž černých děr," řekl Kopeikin.
Aby vědci provedli extrémně přesná měření, obrátili se na VLBA, systém rádiových dalekohledů na celém kontinentu, počínaje Havajem až po Panenské ostrovy. VLBA nabízí sílu provádět nejpřesnější měření polohy na obloze a nejpodrobnější snímky jakéhokoli dostupného astronomického nástroje.
Vědci provedli svá pozorování, když Slunce prošlo téměř před čtyřmi vzdálenými kvazary - vzdálenými galaxiemi se supermasivními černými dírami v jejich jádrech - v říjnu 2005. vlny přicházející ze vzdálenějších objektů.
Výsledkem byla naměřená hodnota gama 0,9998 +/- 0,0003, ve vynikající shodě s Einsteinovou predikcí 1,0.
"S více pozorováními, jako jsou ta naše, můžeme kromě doplňkových měření, jako jsou ta, která byla provedena s kosmickou lodí Cassini společnosti NASA, zlepšit přesnost tohoto měření alespoň čtyřikrát, abychom zajistili co nejlepší měření gama," řekl Edward Fomalont Národní radioastronomické observatoře (NRAO). "Protože gama je základním parametrem gravitačních teorií, je jeho měření pomocí různých pozorovacích metod zásadní pro získání hodnoty podporované fyzikální komunitou," dodal Fomalont.
Kopeikin a Fomalont spolupracovali s Johnem Bensonem z NRAO a Gaborem Lanyim z Jet Propulsion Laboratory NASA. Své nálezy informovali v astrofyzikálním časopise z 10. července.
Zdroj: NRAO
