Гравитационни вълни
Учените се опитват да проверят факта, че гравитацията, подобно на светлината, има ограничена скорост на разпространение чрез експерименти за дълго време, но всички получени резултати или имат ниска точност на измерване, или самата експериментална техника е силно критикувана. Досега фактът, че гравитацията се разпространява със скоростта на светлината, се основава на аксиоматичното твърдение на Алберт Айнщайн в неговата работа за общата теория на относителността (GR) и има само косвено потвърждение.
Земно притегляне Повечето хора си представят гравитацията като привлекателна сила, сякаш един обект привлича друг към себе си с невидимо въже, мигновено, без забавяне, предавайки силата. Това твърдение се счита за вярно от Нютон, но той открито заявява, че не знае защо е така и как протича прехвърлянето на тези усилия.
Нека си представим, че нашето слънце изведнъж изчезна - изпари се за частица секунда. Как би се отразил на Земята, как бихме го видели?
В момента, в който Слънцето изчезна, не бихме забелязали, нашата планета ще бъде осветена от светлината на несъществуващо слънце, защото фотоните на светлината, произведени от слънцето, миг преди да изчезнат, ще достигнат Земята само след още от 8 минути.
Сега, ако си представим, че ние, заедно с планетата, сме вързани със слънцето с въже и следователно не можем да отлетим от него в космоса и тогава тази връзка изчезва, Земята, като камък, освободен от прашка, ще започне прав път в космоса. В рамките на 8 минути ще наблюдаваме невероятна картина - Слънцето ще започне да намалява поради нарастващото разстояние от нас до мястото, където е било, а остатъците от лъчите ще се изместят в червения диапазон поради ефекта на Доплер. Това би означавало също така, че информацията, че слънцето и неговата гравитационна сила на издърпване са изчезнали, се предава на Земята по-бързо от скоростта на светлината и Нютон е прав. Но такъв експеримент не е възможен.
Експеримент, който е възможен при сегашното ниво на развитие на науката - наблюдение на така наречените гравитационни вълни.
Ако се върнем към нашия експеримент с изчезналото Слънце и приемем аксиомата на Айнщайн, че гравитационният ефект се разпространява със скоростта на светлината, вместо моментално да изчезне, гравитационният ефект първо ще престане да действа върху Меркурий, след това върху Венера и чак тогава достигне земята, заедно с изчезването на последните лъчи светлина. По-долу е дадена илюстрация, която показва как ще изглежда гравитационното взаимодействие на слънцето на Земята при такива условия.
Когато слънцето изчезне, се ражда вълна, подобна на тази, която се образува, ако хвърлите камея във водата. Преминаването на такава вълна през пространството генерира изкривявания - разтягане по една ос и притискане по другата, както е показано в следната анимация:
Учените използват L-образен детектор с дължина на всяка страна 4 км, с точност на измерване до 1/10 от диаметъра на водородния атом с такава дължина, че да регистрират тези вибрации в пространството (устройството се намира в САЩ и се нарича LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) - лазерно-интерферометрична гравитационно-вълнова обсерватория).
Гравитацията действа много слабо на големи разстояния, според учените гравитационна вълна с такава амплитуда, която този детектор може да открие, преминава не повече от 1 път за 10 години и идва от катаклизъм - експлозия на супернова, сливането на две черни дупки или сблъсък на галактики. Ако такава вълна бъде открита, това ще бъде потвърждение на стандартния модел и общата теория на относителността. Ако учените не могат да регистрират нищо подобно, бъдещите поколения ще имат много въпроси, на които все още не е отговорено.