Откриването на гравитационни вълни, "най-щастливата идея на Айнщайн"

Трибуна

Доказателството за реалността на гравитационните вълни е най-добрата почит, която науката може да отдаде на гения, според физика Етиен Клайн.

Публикувано на 15 февруари 2016 г. в 12:42 ч. - Актуализирано на 17 февруари 2016 г. в 11:56 ч. Време за четене 8 мин.

  • Споделяне
  • Споделянето е деактивирано Споделянето е деактивирано
  • Споделянето е деактивирано Изпращане по имейл
  • Споделянето е деактивирано Споделянето е деактивирано
  • Споделянето е деактивирано Споделянето е деактивирано
най-щастливата
Компютърна симулация, показваща изкривяването на пространството и времето, създадено от нашето слънце и Земя. Лаборатория LIGO/Ройтерс

От Етиен Клайн

Пол Валери и Алберт Айнщайн, които се възхищават един на друг, са се срещали няколко пъти през 20-те години. Един ден мислителят-поет, убеден, че бащата на теорията на относителността произвежда идеи с бързи темпове, се осмели да му зададе въпроса което изгаряше устните му отдавна: „Когато ти хрумне една идея, как да започнеш да я събираш? Бележник, лист хартия ...? "Отговорът несъмнено го разочарова, физикът се задоволи да каже:" О! Една идея, знаете ли, това е толкова рядко! "

Вече не усещам теглото му

Този отговор говори за изключителната скромност на Айнщайн. Защото в действителност той имаше идеи, и то не само една, и то не какви да е! Един прекрасен ден през 1907 г., докато той все още беше в Берн, имаше „най-щастливия в живота си“, идеята, която ще бъде крайъгълният камък на неговата теория за общата теория на относителността: „Аз седях на стола си в Федералната служба в Берн, каза той. Изведнъж разбрах, че ако човек е в свободно падане, няма да усети собственото си тегло. Бях хванат с него. Тази мисъл ми направи страхотно впечатление. Тя ме тласна към нова теория за гравитацията. "

Това, което Айнщайн разбра тук, е, че когато паднем в свободно падане, всичко, което е близо до нас (чадър, шапка), пада като нас, тъй като падащата скорост на обектите е еднаква за всички обекти. Така че имаме впечатлението, че гравитацията е изчезнала в нашия квартал, дори когато сме подложени на нейния закон. Не е ли странно? Всичко се случва така, сякаш ускорението, породено от падането, изтри местното гравитационно поле ...

След това раздвижване Айнщайн предположи, че ще има някаква формална идентичност между ускорението и гравитацията: ако ускорението може да изтрие реално гравитационно поле, то то също трябва да може да създаде вид на гравитационно поле там.

Като следствие от този "принцип на еквивалентност", човек в асансьор без прозорци не може да разбере дали асансьорът е в покой в ​​гравитационно поле или от някое гравитационно поле той е издърпан с ускорение. Константа. Така или иначе, този човек би почувствал краката си притиснати към пода и ако изпусне предмет, той ще падне точно както пада на Земята. Следователно изразът на физическите закони трябва да бъде формално идентичен и в двете ситуации.

Асансьорски дух

Четири години по-късно, докато е в Прага, Айнщайн прави втори решаващ пробив в разбирането, че принципът на еквивалентност предполага, че светлината, макар и с нулева маса, не минава направо през гравитационното поле. Представете си, че кабината на асансьора има ускорено движение и че лъч светлина, успореден на пода, преминава през малка дупка в една от стените му. Тъй като скоростта на светлината не е безкрайна, отнема известно време, за да достигне противоположната стена, през което време кабината ще се е преместила нагоре, така че точката на удара на светлинния лъч ще бъде малко по-близо до етаж като вход.

Ако човек може да наблюдава пътя на светлинния лъч, преминаващ през кабината, ще се види, че е огънат поради ускорението "нагоре". Какво налага принципът на еквивалентност сега? Че този ефект би бил същият, ако кабината на асансьора беше неподвижна в гравитационно поле. Ясно е, че за разлика от това, което се случва според класическата теория, пътят на светлината трябва да се отклонява от гравитацията !

Тази идея ще действа като космически сусам. Появявайки се на ръба на Вълтава във вдлъбнатината на мозъка, способен на необичайни мисли, той ще се подкрепи, ще се формализира и в крайна сметка ще разстрои в съзнанието на физиците самата структура на Вселената.

Озаряващо затъмнение

Още в края на 1911 г. Айнщайн предполага, че току-що изчисленото отклонение на светлината може да се измери със светлина, достигаща до нас от неподвижни звезди. В обикновени времена, поради ослепителния отблясък на слънцето, неподвижните звезди, които са в неговата посока, не се виждат, но стават видими по време на пълно слънчево затъмнение. При тези условия евентуално отклонение на светлината от гравитацията на слънцето ще стане измеримо.