Fizikusok felfedeztek egy furcsaságot Einstein téridőről szóló elméletében

A téridő szövedéke sem mentes a gravitáció hatásaitól. Amikor egy tömeg megjelenik, a téridő körülötte meggörbül, hasonlóan ahhoz, mint amikor egy bowlinggolyót helyezünk egy trambulinra.

Ezt a jelenséget, amelyet gravitációs potenciálként ismerünk, Albert Einstein általános relativitáselmélete írta le több mint 100 évvel ezelőtt, és azóta is helytállónak bizonyult.

Az elmélet egyik bizonyítéka a gravitációs lencsehatás. Amikor a fény áthalad a téridő görbületén, annak útvonala is görbül, a fény pedig eltorzulva, nagyítva érkezik meg hozzánk. Ez a jelenség nemcsak mérhető, hanem kiváló eszköz is a világegyetem vizsgálatára, számolt be a Science Alert.

Egy új kutatás azonban azt mutatja, hogy a téridő görbülete nem minden esetben felel meg pontosan az Einstein-egyenletek előrejelzéseinek. A felfedezés a Dark Energy Survey (Sötét Energia Felmérés) által gyűjtött adatok alapján született, amely több százmillió galaxist térképez fel az univerzumban.

A NASA Hubble-űrteleszkópján lévő Faint Object Camera a csillagászok számára a valaha készült legrészletesebb képet adta a G2237 + 0305 gravitációs lencséről, amelyet néha Einstein-keresztnek is neveznek. Wikimedia Commons/NASA, ESA, and STScI

Eltérések az Einstein-elmélet jóslatai és a megfigyelések között

A Nature-ben megjelent kutatás vezetője, Isaac Tutusaus, valamint a Genfi Egyetem fizikusai a gravitációs potenciálok által okozott téridő-torzulásokat vizsgálták négy különböző időszakban, nagyjából 3,5, 5, 6 és 7 milliárd évvel ezelőttről.

Az eredmények azt mutatták, hogy a múltban – 7-6 milliárd évvel ezelőtt – a gravitációs “gödrök” mélysége Einstein jóslatainak megfelelő volt, de később – 5-3,5 milliárd évvel ezelőtt – ezek sekélyebbek voltak, mint az elmélet szerint várható lett volna.

Lehetséges magyarázatok és jövőbeli kutatások

Az eltérés ugyan csekély, de jelentőséggel bírhat. Elképzelhető, hogy a gravitációs potenciálok növekedése az univerzum története során lassult, miközben a téridő tágulása – a sötét energia hatására – gyorsult. Ez összefüggést jelenthet a sötét energia és a gravitációs potenciálok változásai között az univerzum különböző korszakaiban.

A kutatók szerint a jelenlegi mérések 3 szigma eltérést mutatnak Einstein jóslataihoz képest. Bár ez az eltérés még nem elegendő az elmélet érvénytelenségének kimondásához, felkeltette a tudományos közösség figyelmét, és további, precízebb megfigyelések szükségesek.

Érdemes elolvasni:

• Miből áll egy elektron?
• A Föld forgástengelye 80 centivel mozdult el, a kutatók pedig végre rájöttek, mi az oka
• 8 ezer kilométernyi óceán lehet az Uránusz és a Neptunusz felszíne alatt