Εκατό χρόνια Θεωρία της Σχετικότητας: Ενας αιώνας γεμάτος με έρευνες και ανακαλύψεις

Σε λίγες ημέρες συμπληρώνονται 100 χρόνια από τότε που ο Αϊνστάιν εναντιωνόταν στην κοινή λογική και παρουσίαζε στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας.

Η επανάσταση που έφερε ο πασίγνωστος φυσικός ήταν ανεπανάληπτη. Ο χώρος και ο χρόνος, μετά από την διάλεξη του Γερμανού, μεταλλάχτηκαν σε μεταβλητές ποσότητες. Δεν αποτελούσαν πλέον ανεξάρτητες ποσότητες, όπως φάνταζε λογικό. Καμπυλώνονταν ανάλογα από την μάζα και την ενέργεια που περιέχονταν στον χωροχρόνο.

Ακόμα και σήμερα, η ιδέα πως ο χρόνος μπορεί να κυλάει διαφορετικά ανάλογα με την ταχύτητα, για παράδειγμα, δεν μπορεί να συλληφθεί απόλυτα από την ανθρώπινη διαίσθηση. Εκατό χρόνια μετά την μεγαλύτερη επιστημονική «έκρηξη» της σύγχρονης ιστορίας, το New Scientist παρουσιάζει πως η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας επηρέασε κάθε φυσικό στον πλανήτη.

Από την διάλεξη του Αϊνστάιν και έπειτα, άνοιγε ένας νέος κόσμος στην φυσική. Κάθε χρόνος που πέρναγε, οι επιστήμονες ανακάλυπταν και κάτι καινούργιο, βασισμένοι στις ιδέες του Γερμανού φυσικού.

Δείτε όλα όσα προκάλεσε η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, στα 100 χρόνια της ζωής της:

1915: Ο Αϊνστάιν παρουσιάζει στην διάλεξη του την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών του Βερολίνου.

1916: Σε συνέχεια του τεράστιου έργου του, ο Αϊνστάιν χρησιμοποιεί την θεωρία του ώστε να προβλέψει την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων αλλά και κυματισμός στον χωροχρόνο ως αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης δύο τεράστιων σωμάτων.

1917: Οι ιδέες του Αϊνστάιν δεν έχουν τελειωμό. Εισάγει στην θεωρία του μια νέα έννοια, την κοσμολογική σταθερά, με στόχο να βρεθεί η κατάλληλη φόρμουλα για ένα στατικό σύμπαν. Η μεταγενέστερη ανακάλυψη πως το σύμπαν διαστέλλεται, ουσιαστικά ακύρωσε την ιδέα του Γερμανού φυσικού. Ωστόσο, η κοσμολογική σταθερά αποτελεί ακόμα αντικείμενο επιστημονικού ενδιαφέροντος, αφού σχετίζεται άμεσα με την επιτάχυνση της κοσμικής διαστολής.

1919: Ο Βρετανός αστροφυσικός Arthur Eddington παρατηρεί την ολική έκλειψη ηλίου στις 19 Μαΐου, από το νησί Πρίνσιπε. Οι θέσεις των αστέρων δίπλα στον ήλιο ήταν ελαφρώς μετατοπισμένες, όπως ακριβώς προβλεπόταν από την θεωρία του Αϊνστάιν. Το φως τους είχε καμφει από το ηλιακό βαρυτικό πεδίο. Η Γενική θεωρία της Σχετικότητας επιβεβαιώνεται για ακόμα μια φορά, ενώ δίνει τους πρώτους σημαντικούς καρπούς της στην αστρονομία.

1920 - 1930: Οι Alexander Friedmann και Georges Lemaître βρίσκουν μια λύση ανάμεσα στις εξισώσεις που περιέχονται στην θεωρία του Αϊνστάιν. Μέσα από αυτές, περιγράφεται η ομοιόμορφη διαστολή του σύμπαντος.

1920 – 1930: Ο Αμερικανός αστρονόμος Edwin Hubble αποδεικνύει πως οι μακρινοί γαλαξίες, απομακρύνονται ολοένα και περισσότερο από τον δικό μας. Αυτή ήταν η πρώτη ένδειξη που μεταγενέστερα θα οδηγούσε στην εξήγηση του Big Bang και της επέκτασης του σύμπαντος. Ο Αϊνστάιν παραδέχεται πως η κοσμολογική σταθερά «ήταν το μεγαλύτερο λάθος του».

1930: Ο Subrahmanyan Chandrasekhar, γνωστός Ινδός αστροφυσικός, παρατηρεί πως ορισμένα αστέρια τεράστιας μάζας, έχουν τόσο πυκνή σύσταση ώστε δεν αφήνουν το παραμικρό ίχνος φωτός να ξεφύγει από αυτά. Αργότερα, η ανακάλυψη του Chandrasekhar αποδείχτηκε πως ήταν οι γνωστές μαύρες τρύπες.

1933: Ο Fritz Zwicky παρατηρεί πως οι γαλαξίες κινούνται ανά σμήνη, ενώ στροβιλίζονται γύρω από μια αόρατη ύλη. Αυτό ήταν το πρώτο βήμα προς την ανακάλυψη της σκοτεινής ύλης.

1940: Μια ομάδα θεωρητικών φυσικών προβλέπει ότι, αφού το σύμπαν επεκτείνεται από ένα ελάχιστο και πολύ πυκνό σημείο, μετά το Big Bang, θα πρέπει να αφήνει «πίσω» του μια τεράστια... λάμψη. Την Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου.

1964: Η Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου, που είχε προβλεφθεί νωρίτερα, ανακαλύπτεται τυχαία από τους Arno Penzias και John Wilson, από έναν ανεξήγητο θόρυβο σε μια ραδιοφονική κεραία.

1970: Ο Vera Rubin παρουσιάζει αρκετά πειστικές πληροφορίες, που υποστηρίζουν πως οι περισσότεροι γαλαξίες περιέχουν σκοτεινή ύλη, γεγονός που τους κάνει να στρέφονται γρηγορότερα.

1972: Εκπομπές ακτίνων Χ από έναν μηχανισμό γνωστό ως Χ-1, στον αστερισμό του Κύκνου, δίνουν την πρώτη απόδειξη για τον αφανισμό άστρου μέσα σε μαύρη τρύπα.

1974: Ενας άλλος πασίγνωστος φυσικός, ο Στίβεν Χόκινγκ, αποδεικνύει θεωρητικά πως μέσω της κβαντικής θεωρίας εξηγείται ο λόγος που οι μαύρες τρύπες «ρουφάνε» μάζα, εκπέμποντας ακτινοβολία Hawking. Θέτει το ερώτημα: Τι συμβαίνει στην μάζα που ρουφάνε;

1980: Ο Αμερικανός θεωρητικός φυσικός, Alan Guth εξηγεί πως το σύμπαν κατά τις πρώτες στιγμές μετά την μεγάλη έκρηξη πέρασε μια φάση ανεξέλεγκτης επέκτασης, μέχρι η κατάσταση του να εξομαλυνθεί.

1989: Η NASA εγκαινιάζει τον COBE, έναν δορυφόρο για να μελετήσει την Κοσμική Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου. Υποστηρίζοντας την ιδέα του Alan Guth, εμφανίζει ένα μεγάλο πεδίο ομοιογενούς ακτινοβολίας.

1998: Μελέτες σε μακρινά supernoae αποκαλύπτουν προς έκπληξη όλων πως η διαστολή του σύμπαντος επιταχύνεται. Η κοσμολογική σταθερά του Αϊνστάιν ξαναβρίσκει νόημα, ως μια ταυτότητα για την σκοτεινή ενέργεια που προκαλεί αυτό το αποτέλεσμα.

2000: Ακόμα αναλυτικότερες μελέτες δείχνουν πως η θεωρία της Κοσμικής Ακτινοβολίας Υποβάθρου, από την στιγμή που το σύμπαν ξεκίνησε από το Big Bang, υποστηρίζει ότι ο κόσμος αποτελείται κυρίως από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια.

2008: Ο επιταχυντής LHC στον CERN ξεκινάει την λειτουργία του. Ενας από τους βασικούς του στόχους, η εύρεση σωματιδίων σκοτεινής ύλης.

2015: Το πείραμα LIGO αποτελεί την τελευταία, χρονικά, και πιο ελπιδοφόρα προσπάθεια των επιστημόνων να εντοπίσουν απευθείας βαρυτικά κύματα. Εναν αιώνα μετά την θεωρία του Αϊνστάιν, τα πειράματα ακόμα προσπαθούν να ανακαλύψουν το εύρος της.

Πηγή: iefimerida.gr

Δείτε περισσότερα εκπαιδευτικά νέα: https://eduadvisor.gr/index.php/arthra/ekpaideftika-nea