Jadi, para ilmuwan telah menemukan gelombang gravitasi - riak ruang-waktu. Albert Einstein mengasumsikan keberadaan mereka 100 tahun yang lalu, dan pengamatan langsung memberikan bukti akhir dari mahakarya ilmuwan besar: relativitas umum. Para ilmuwan di Caltech dan MIT telah menemukan gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh dua lubang hitam yang bertabrakan.
Einstein tidak selalu dianggap jenius. Ketika dia pertama kali menyuarakan pemikirannya yang dipertanyakan tentang relativitas, beberapa ilmuwan mengorganisir protes. Yang lain hanya memfitnah Einstein di media, menyalahkan dia atas ide-ide berbahaya dan asal-usul Yahudi.
Tetapi karya ilmuwan itu menjungkirbalikkan fisika dari dasarnya. Alam semesta Einstein dengan cepat dan alami bermain dengan konsep posisi dan kecepatan - kecuali cahaya, yang selalu menyapu ruang hampa dengan kecepatan 300 juta meter per detik. Ruang dan waktu bercampur menjadi molase empat dimensi yang disebut ruang-waktu, yang dapat meregangkan dan membelokkan materi, materi, massa. Dan materi bergerak mengikuti kurva ruang-waktu - geometri tersembunyi yang kita anggap sebagai gravitasi.
Kedengarannya seperti omong kosong belaka.
Namun selama 100 tahun terakhir, eksperimen telah berulang kali menunjukkan: Einstein benar. Teorinya telah terbukti berkali-kali untuk mencantumkan semua waktu ini di sini, tetapi bahkan kasus yang paling mencolok pun mengesankan.
Cahaya adalah gelombang dan partikel
Video promosi:
Nama Einstein paling sering dikaitkan dengan relativitas, tetapi dia memenangkan Hadiah Nobel untuk karyanya tentang cahaya. Fisika klasik mendalilkan bahwa cahaya adalah gelombang, tetapi teori ini tidak dapat menjelaskan bagaimana dan mengapa logam memancarkan elektron ketika diterangi - fenomena ini disebut efek fotolistrik.
Einstein menjelaskan perilaku aneh ini dengan menyatakan bahwa cahaya sebenarnya terdiri dari paket gelombang diskrit (foton) dengan energi yang terkait dengan frekuensinya. Penemuan ini menyebabkan munculnya fisika kuantum, di mana semua atom berperilaku seperti gelombang yang aneh, dan Einstein membantu mewujudkan penemuan ini.
Ruang waktu bisa bengkok
Kemenangan besar pertama Einstein dalam relativitas umum datang ketika dia menjelaskan goyangan misterius orbit Merkurius. Pada tahun 1859, astronom Prancis yang brilian, Urbain Le Verrier, menghubungkan efek ini dengan planet yang belum pernah dilihat sebelumnya bernama Vulcan, kata mereka, hal itu menarik Merkurius. Tetapi pencarian bertahun-tahun tidak menghasilkan apa-apa, tidak ada yang menemukan Vulcan.
Yang sangat menyenangkan bagi Einstein, teori relativitas barunya membuat Vulcan berdiri, menunjukkan bahwa massa Matahari melengkung di dekat ruangwaktu, seperti bola bowling yang membengkokkan permukaan yang elastis namun lembut. Karena Merkurius sangat dekat dengan Matahari, orbitnya yang goyah adalah jalur terdekat melalui ruangwaktu yang dibengkokkan oleh massa Matahari. Tidak ada dan tidak ada planet lain: ini semua tentang geometri alam semesta, yang tidak diduga Newton.
Ruang-waktu bisa menjadi "lensa"
Einstein benar lagi pada Mei 1919 saat terjadi gerhana matahari total. Menurut teori relativitas, ruang waktu yang dibengkokkan oleh massa matahari akan membelokkan cahaya bintang yang masuk seperti lensa.
Astronom Inggris Arthur Eddington mengambil gambar besar gerhana dan menemukan bahwa Matahari telah merentangkan gugus bintang Hyades, membengkokkan cahaya bintang individu sekitar satu-dua-ribu derajat, seperti yang diprediksi oleh Einstein, yang menggandakan kelengkungan yang diprediksi oleh fisika Newtonian.
Bahkan Einstein tidak menyangka betapa bergunanya fenomena ini bagi para astronom: dengan menggunakan galaksi itu sendiri sebagai lensa raksasa, para astronom dapat melihat ke masa lalu, pada tahun-tahun awal alam semesta. Dan ketika para astronom melihat bahwa pelensaan disebabkan oleh beberapa massa tak terlihat, ini memungkinkan mereka untuk memetakan area materi gelap yang luas.
Rotasi massa memelintir ruang-waktu
Tidak hanya materi melengkung ruang-waktu, seperti bola bowling, tetapi massa yang berputar seperti Bumi dengan mudah menarik ruang di sekitarnya, seperti sendok tetes tebu. Ini mempengaruhi orbit satelit terdekat - efek aneh dari penarikan kerangka acuan inersia, efek Lense-Thirring.
Diprediksi pada tahun 1918 oleh relativitas umum, efek Lense-Thirring dikonfirmasi pada tahun 2004 ketika para ilmuwan menemukan bahwa rotasi bumi dengan mudah menggeser orbit dua satelit. Pada tahun 2011, probe Gravity Probe B NASA mengonfirmasi temuan tersebut dan menyempurnakan jumlahnya.
Gravitasi memperlambat waktu
Persamaan Einstein juga memberi materi kemampuan untuk mempercepat atau memperlambat waktu - dan mengubah warna cahaya.
Kita dapat melihat prediksi aneh ini benar bahkan dari Bumi: cahaya dari bintang-bintang yang jauh mengambil frekuensi yang lebih tinggi - atau tampak lebih biru - daripada yang akan dilihat pengamat di angkasa luar. Dan semakin jauh Anda menjauh dari sumur gravitasi Bumi, semakin rendah dan rendah frekuensi cahaya yang dipancarkan dari Bumi, sesuai dengan efek pergeseran merah gravitasi.
Lagi pula, bahkan ponsel cerdas Anda tidak dapat mengabaikan teori relativitas: tanpa koreksi relativistik, jam di satelit GPS akan berdetak 38 mikrodetik lebih cepat setiap hari daripada di permukaan Bumi, menghancurkan keakuratan sistem setelah dua menit dan menambahkan kesalahan 10 kilometer setiap hari.
