Trumpa gravitacijos istorija (8)
Mūsų supratimas apie gravitaciją kito nuo Niutono lygčių iki Einšteino bendrojo reliatyvumo. Atradus gravitacines bangas, metas žvilgtelėti, kaip šis gravitacijos supratimas bėgant amžiams, vystėsi.
|
Visi šio ciklo įrašai |
|
|
|
|
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
1687: Niutono gravitacija
Izaokas Niutonas išspausdina knygą Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, kurioje nuodugniai apžvelgia gravitaciją. Taip astronomai gauna rinkinį tikslių įrankių, kuriais gali numatyti planetų judėjimą. Bet ir čia kilo problemų, pavyzdžiui, skaičiuojant tikslią Merkurijaus planetos orbitą.
Visų planetų orbitose vyksta precesija – artimiausias jų orbitos taškas sulig kiekvienu apsisukimu šiek tiek pajuda – dėl gravitacinės kitų planetų įtakos.
Tačiau Merkurijaus orbitos precesija neatitiko Niutono teorija numatytosios. Neatitikimas buvo mažas, tačiau pakankamai didelis, kad astronomai jį pastebėtų!
1859: Vulkano planeta
Siekdamas paaiškinti keistą Merkurijaus elgesį, Urbain Le Verrier iškėlė mintį apie nematomą Vulkano planetą, besisukančia arčiau Saulės. Jis spėjo, kad Vulkano gravitacija veikė Merkurijaus orbitą. Tačiau pakartotiniais stebėjimais jokių Vulkano ženklų neaptikta.
1905: Specialusis reliatyvumas
Albertas Einšteinas supurto fiziką savo specialiąja reliatyvumo teorija. Tada jis ėmėsi į savo lygtis jungti ir gravitaciją, kas paskatino kitą jo atradimą.
1907: Einšteinas numato gravitacinį raudonąjį poslinkį
Mintis apie tai, ką dabar vadiname gravitaciniu raudonuoju poslinkiu, kilo Einšteinas, mąstančiam apie bendrosios reliatyvumo teorijos sukūrimą.
Einšteinas spėjo, kad iš stipriame gravitaciniame lauke esančio atomo sklindančios šviesos bangos ilgis bus ilgesnis. Didėjant fotono bangos ilgiui, jo šviesa pasislenka į raudonąją elektromagnetinio spektro pusę.
1915: Bendrasis reliatyvumas
Albertas Einšteinas publikavo bendrąją reliatyvumo teoriją. Pirmoji didelė jos sėkmė buvo tikslus Merkurijaus orbitos numatymas, atsižvelgiant į jo iki tol nepaaiškintą precesiją.
Ši teorija taip pat numatė juodąsias bedugnes ir gravitacines bangas, nors pats Einšteinas dorai jų nesuprato.
1917: Einšteinas iškelia stimuliuojamos emisijos idėją
1917 metais Einšteinas publikuoja straipsnį apie kvantinę spinduliavimo teoriją, rodančią, kad įmanoma stimuliuotoji emisija.
Einšteinas iškėlė mintį, kad sužadintas atomas gali grįžti į žemesnės energijos lygmenį, spinduliuodamas fotonus, vykstant spontaninei emisijai.
Stimuliuotosios emisijos atveju, atskriejantis fotonas sąveikauja su sužadintu atomu, priversdamas jį pereiti į žemesnės energijos būseną, ir išspinduliuoti fotonus, kurių fazė, dažnis ir sklidimo kryptis sutampa su juos sužadinusio fotono. Remiantis šiuo procesu, buvo sukurti lazeriai (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation).
1918: Erdvėlaikio vilkimas
Josef Lense ir Hans Thirring iškėlė mintį, kad sukdamiesi masyvūs objektai drauge „temptų” erdvėlaikį.
1919: Pirmasis gravitacinio lęšiavimo stebėjimas
Gravitacinis lęšiavimas yra šviesos išlinkimas šalia masyvių objektų, pavyzdžiui, juodųjų bedugnių, leidžiantis stebėti už jos esančius objektus. 1919 metų gegužę vykusio visiško Saulės užtemimo metu, buvo stebimas šalia Saulės esančių žvaigždžių vaizdo pasislinkimas. Tai rodė, kad Saulės masė išlenkė šviesą.
1925: Pirmasis gravitacinio raudonojo poslinkio išmatavimas
Walter Sydney Adams ištyrė masyvios žvaigždės skleidžiamą šviesą ir aptiko Einšteino numatytą raudonąjį poslinkį.
1937: Galaktikų gravitacinio lęšiavimo numatymas
Šveicarų astronomas Fritz Zwicky iškėlė idėją, kad gravitacinio lęšio vaidmenį galėtų vaidinti ir visa galaktika.
1959: Patvirtintas gravitacinis raudonasis poslinkis
Galutinai teoriją patikrino Robert Pound ir Glen Rebka, išmatuodami santykinį dviejų šaltinių Harvardo universiteto Jeffersono laboratorijos bokšto viršuje ir apačioje raudonąjį poslinkį. Šiuo eksperimentu tiksliai išmatuotas menkutis energijos skirtumas fotonams keliaujant tarp viršaus ir apačios.
1960: Naudojant stimuliuotąją emisiją, išrandamas lazeris
Theodore H. Maiman iš Hughes Research Laboratories Kalifornijoje, sukuria pirmąjį lazerį.
Septintasis dešimtmetis: pirmieji juodųjų bedugnių įrodymai
Septintajame XX a. dešimtmetyje prasideda bendrojo reliatyvumo renesansas ir atrandamos galaktikos, besisemiančios energijos iš nežmoniškos juodųjų bedugnių traukos jų centruose.
Dabar ra duomenų, rodančių, kad masyvios JB yra visų didelių galaktikų centruose, o taip pat, kad tarp žvaigždžių laigo mažesnės JB.
1966: Pirmasis gravitacinio laiko sulėtėjimo stebėjimas
Amerikietis astrofizikas Irwin Shapiro pasiūlė idėją, kad jei bendrasis reliatyvumas išties teisingas, tada po Saulės sistemą sklindančias radijo bangas mūsų žvaigždės gravitacija turėtų sulėtinti.