Einsteinova opća teorija relativnosti opisuje gravitaciju u smislu geometrije i prostora i vremena. Ali mjerenje ove zakrivljenosti prostora je teško. Međutim, znanstvenici su sada koristili niz radioteleskopa na cijelom kontinentu kako bi napravili izuzetno precizno mjerenje zakrivljenosti prostora uzrokovane Sunčevom gravitacijom. Ova nova tehnika obećava veliki doprinos u proučavanju kvantne fizike.
„Mjerenje zakrivljenosti prostora uzrokovane gravitacijom jedan je od najosjetljivijih načina da se nauči kako se Einsteinova teorija opće relativnosti odnosi na kvantnu fiziku. Objedinjavanje teorije gravitacije s kvantnom teorijom glavni je cilj fizike 21. stoljeća, a ova astronomska mjerenja ključ su za razumijevanje odnosa između njih dvoje “, rekao je Sergej Kopeikin sa Sveučilišta u Missouriju.
Kopeikin i njegovi kolege koristili su radio-teleskopski sistem Nacionalne zaklade za znanost vrlo dugački osnovni niz (VLBA) za mjerenje savijanja svjetlosti uzrokovanog gravitacijom Sunca unutar jednog dijela u 30,000 3,333 (ispravio ih NRAO i ažurirao dana 9.3.99. - pogledajte ovu vezu koju je pružio Ned Wright iz UCLA-a za više informacija o odbijanju i kašnjenju svjetlosti). Uz daljnja zapažanja, znanstvenici kažu kako njihova precizna tehnika može napraviti najtačniju mjeru ikad ovog fenomena.
Savijanje zvijezde putem gravitacije predvidio je Albert Einstein kada je 1916. objavio svoju teoriju opće relativnosti. Prema teoriji relativnosti, snažna gravitacija masivnog objekta poput Sunca stvara zakrivljenost u obližnjem prostoru, što mijenja put svjetlosti ili radio valovi koji prolaze u blizini objekta. Pojava je prvi put opažena tijekom pomračenja Sunca 1919. godine.
Iako su učinjena brojna mjerenja učinka tijekom slijedećih 90 godina, problem spajanja Opće relativnosti i kvantne teorije zahtijeva sve preciznija zapažanja. Fizičari opisuju zakrivljenost prostora i gravitacijsko savijanje svjetlosti kao parametar zvan "gama". Einsteinova teorija drži da bi gama trebao biti jednak točno 1,0.
"Čak bi se i vrijednost koja se razlikuje za jedan dio u milionu od 1,0 imala ozbiljna posljedica za cilj objedinjavanja gravitacijske teorije i kvantne teorije, a time i za predviđanje pojava u visokogravitacijskim regijama u blizini crnih rupa", rekao je Kopeikin.
Da bi napravili izuzetno precizna mjerenja, znanstvenici su se okrenuli VLBA-u, sustavom radioteleskopa na cijelom kontinentu u rasponu od Havaja do Djevičanskih otoka. VLBA nudi snagu za izradu najtačnijih mjerenja položaja na nebu i najsitnjijih slika bilo kojeg dostupnog astronomskog instrumenta.
Istraživači su obavili svoja opažanja kako je Sunce prolazilo gotovo ispred četiri udaljena kvazara - daleke galaksije sa supermasivnim crnim rupama na njihovim jezgrama - u listopadu 2005. Sunčeva gravitacija uzrokovala je male promjene u prividnim položajima kvazara jer je preusmjerila radio valovi koji dolaze od udaljenijih predmeta.
Rezultat je izmjerena vrijednost gama od 0,9998 +/- 0,0003, u izvrsnom suglasju s Einsteinovom predviđanjem od 1,0.
"Uz više opažanja poput našeg, uz komplementarna mjerenja poput onih izvršenih s NASA-inim svemirskim brodom Cassini, možemo poboljšati točnost ovog mjerenja za najmanje četiri faktora, kako bismo osigurali najbolje mjerenje ikad gama", rekao je Edward Fomalont Nacionalnog opservatorija za radio astronomiju (NRAO). "Budući da je gama temeljni parametar gravitacijskih teorija, mjerenje pomoću različitih metoda promatranja presudno je za dobivanje vrijednosti koju podržava fizička zajednica", dodao je Fomalont.
Kopeikin i Fomalont radili su s Johnom Bensonom iz NRAO-a i Gaborom Lanyijem iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon. Svoja otkrića izvijestili su u broju za Astrofizički časopis za 10. juli.
Izvor: NRAO
