עד כה, התיאוריה של איינשטיין עלאולי קם כדי בדיקה אחר בדיקה, אבל זה לא אומר שהוא בלתי תקף - או שמדענים צריכים להפסיק לנסות לבדוק את זה. בכל פעם שהתיאוריה מתקיימת, אנו לומדים משהו בעל ערך על היקום.
בשנת 2012, הגילוי של מערכת כוכבים חדשההראה הבטחה כשטח ניסוי חדש. ועכשיו, גם זה הוכח על ידי צוות בינלאומי של חוקרים כמתאים בדיוק לתיאוריה של איינשטיין.
המכונה PSR J0337+1715, וממוקמת במרחק של כ-4,200 שנות אור בקבוצת הכוכבים של מזל שור, זוהי מערכת משולשת, והעניין שלה כמבחן תורת היחסות חוזר לגלילאו במאה ה-16, כאשר הוכיח את עקרון השקילות שהוא הבסיסי תורת היחסות הכללית.
זה מושג מפורסם, אם כיהיסטוריונים לרוב מסכימיםזה היה ניסוי מחשבתי ולמעשה לא התרחש. אבל הסיפור מספר שגלילאו הפיל שני כדורים עשויים מחומרים שונים מהמגדל הנטוי של פיזה, וראה אותם מגיעים לתחתית באותו זמן.
מה זה הוכיח - מפושט ומפורמל אצל אייזק ניוטוןחוק הכבידה האוניברסלית- הוא שהתאוצה של מסה עקב הכבידה אינה תלויה במסה עצמה.
הדבר הוכח כבעל השפעה דרמטית בשנת 1971, כאשר האסטרונאוט דייב סקוט הפיל בו זמנית פטיש ונוצה בעמידה. ללא התנגדות אוויר להאט את הנוצה, שני הפריטיםירד אל פני הירח באותה מהירות.
בסדר, חזרה ל-PSR J0337+1715. בדיקות קודמות אלו הוכיחו בהצלחה גרסה חלשה של עקרון השקילות. אבל, על פי תורת היחסות הכללית, זה צריך להגדיל אפילו במסות אדירות, ואפילו בשדה הכבידה התלת מימדי של החלל.
וכאן תורת היחסות הכללית היא חריגה.
"כל תיאוריה אחרת של כוח הכבידה מלבד תורת היחסות הכללית מנבאת בעצם שעיקרון השקילות החזקה נכשל ברמה מסוימת."אמר החוקר סקוט רנסוםשל מצפה הכוכבים הלאומי לרדיו אסטרונומיה, מדבר עםמדען חדשביולי בשנה שעברה.
המערכת מורכבת משלושה כוכבים מתים, או סוף חיים. שניים מהם הם ננסים לבנים - שרידים קטנים, צפופים מאוד, חמים מאוד של ליבות כוכבים, שנותרו מאחור לאחר קריסת ענק אדום.
השלישי הוא אפולסר, מסתובב במהירות, צפוף במיוחדפועמת עם אלומת קרינה אלקטרומגנטית בסדירות מדהימה כשהיא מסתובבת על צירו, כמו מגדלור קוסמי מהיר מאוד. זה גם הרבה יותר כבד מהגמדים הלבנים שמלווים אותו.
מכיוון שהפולסים של כוכב הנייטרונים כל כך קבועים - פרק הזמן בין הבזקים הוא רק 2.73 מילישניות - אסטרונומים יכולים להשתמש בכל וריאציה בתזמון כדי לאמוד במדויק את מסלולו. אם ההבזקים מאטים או מאיצים, זה אומר שהכוכב נע ביחס לכדור הארץ.
כך התגלו הגמדים הלבנים. שלושת הכוכבים מושכים זה בזה באופן כבידתי, מה שמטם אתהמסלול של. כוכב הנייטרונים ואחד מהגמדים הלבנים קרובים זה לזה, בעוד שהננס הלבן השנינמצא רחוק יותר.
על פי עקרון השקילות החזק, לא רק החומרים צריכים להאיץ באותו קצב - זו גם האנרגיה הכרוכה בשדות כבידה. אז גופים בעלי מסה גבוהה צריכים "ליפול" באותו קצב כמו גופים בעלי מסה נמוכה.
אם אתה חושב על כוכב הנייטרונים בתור הפטיש והננס הלבן הפנימי בתור הנוצה בהדגמה של סקוט, זה אנלוגי הגון למבחן עקרון שקילות חזק. כל שלושת הכוכבים הם "נְפִילָה" סביב שדה הכבידה של זה.
אם הפולסר היה נע מהר יותר מהגמד הלבן הפנימי לעבר הננס הלבן החיצוני, מסלולו היה הופך אליפטי יותר.
מסתבר שזה לא קרה.
לננס הלבן הפנימי ולפולסר היו תאוצות תואמות, עד לטווח של 0.16 אלפיות האחוז זה מזה - מה שמותיר אותנו עם הדגמה אפית בקנה מידה ענק של עקרון השקילות. ושוב היצירה של איינשטיין עמדה על שלה.
הצוות הציג את המחקר שלהם ב-הפגישה ה-231 של האגודה האמריקאית לאסטרונומיהמוקדם יותר החודש.
