Общата теория на относителността на Айнщайн описва гравитацията по отношение на геометрията на пространството и времето. Но измерването на тази кривина на пространството е трудно. Въпреки това сега учените са използвали широк радиационен телескоп за целия континент, за да направят изключително прецизно измерване на кривината на пространството, причинено от гравитацията на Слънцето. Тази нова техника обещава да допринесе значително за изучаването на квантовата физика.
„Измерването на кривината на пространството, причинено от гравитацията, е един от най-чувствителните начини да научите как теорията на общата относителност на Айнщайн се свързва с квантовата физика. Обединяването на теорията на гравитацията с квантовата теория е основна цел на физиката на 21-ви век и тези астрономически измервания са ключ към разбирането на връзката между двете “, заяви Сергей Копейкин от Университета в Мисури.
Копейкин и неговите колеги използваха радио-телескопната система на VLBA (National Long Baseline Array) на Националната научна фондация, за да измерват огъването на светлина, причинено от гравитацията на Слънцето, в рамките на една част от 30,000 3333 (коригиран от NRAO и актуализиран тук на 9/03/09 - вижте тази връзка, предоставена от Нед Райт от UCLA за повече информация относно отклонението и забавянето на светлината). С допълнителни наблюдения учените казват, че тяхната прецизна техника може да направи най-точната мярка на този феномен.
Извиването на звездната светлина чрез гравитацията е предсказано от Алберт Айнщайн, когато през 1916 г. публикува теорията си за обща относителност. Според теорията на относителността силната гравитация на масивен обект като Слънцето произвежда кривина в близкото пространство, което променя пътя на светлината или радиовълни, минаващи близо до обекта. Явлението е наблюдавано за първи път по време на слънчево затъмнение през 1919 година.
Въпреки че са извършени многобройни измервания на ефекта през изминалите 90 години, проблемът за сливането на общата теория на относителността и квантовата теория изисква все по-точни наблюдения. Физиците описват кривината на пространството и гравитационното огъване на светлината като параметър, наречен „гама“. Теорията на Айнщайн твърди, че гама трябва да е равна на точно 1,0.
„Дори стойност, която се различава с една част от милион от 1.0, би имала значителни последици с цел обединяване на теорията на гравитацията и квантовата теория и по този начин при прогнозиране на явленията в райони с висока гравитация в близост до черни дупки“, каза Копейкин.
За да направят изключително прецизни измервания, учените се обърнаха към VLBA - система от радиотелескопи за целия континент, варираща от Хавай до Вирджинските острови. VLBA предлага силата да направи най-точните измервания на положението в небето и най-подробните изображения на всеки астрономически инструмент.
През октомври 2005 г. изследователите направиха своите наблюдения, когато Слънцето премина близо пред четири далечни квазара - далечни галактики със свръхмасивни черни дупки в границите на Слънцето, което предизвика леко промени във видимите позиции на квазарите, защото отклони радиото вълни, идващи от по-далечните обекти.
Резултатът беше измерена стойност на гама от 0,9998 +/- 0,0003, в отлично съгласие с прогнозата на Айнщайн от 1,0.
„С повече наблюдения като нашето, в допълнение към допълващите измервания като тези, направени с космическия кораб Cassini на НАСА, можем да подобрим точността на това измерване поне с четири фактора, за да осигурим най-доброто измерване на някога от гама“, каза Едуард Фомалонт на Националната радиоастрономическа обсерватория (NRAO). „Тъй като гамата е основен параметър на гравитационните теории, нейното измерване с помощта на различни методи за наблюдение е решаващо за получаване на стойност, която се поддържа от физическата общност“, добави Фомалонт.
Копейкин и Фомалонт са работили с Джон Бенсън от НАПО и Габор Лани от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА. Те отчитат своите открития в броя от 10 юли на Astrophysical Journal.
Източник: НАПО
