Общата теория на относителността, която великият физик предложи през 1915

Общата доктрина на относителността, която великият физик предложи през 1915 година твърди, че гравитацията е разследване от присъщата еластичност на пространство и време: солидните обекти изкривяват галактическата тъкан, създавайки поле, към което други тела обикалят.

Подобно на всички научни теории, Общата доктрина на относителността прави прогнози, които се нуждаят от доказване.

Принципът на еквивалентността е главен принцип на Общата доктрина на относителността. Във физиката на относителността, правилото на равностойност се отнася до няколко свързани хрумвания по отношение на еквивалентността на гравитационната и инертната маса и изказванието на Алберт Айнщайн, че гравитационната мощ, която телата изпитват наоколо до солидни тела (като Земята) е същата като фиктивната мощ изпитвана от наблюдаващ в неинерционна насочна система (система изпитваща ускорение).

С по-прости думи, правилото гласи, че притеглянето и ускорението са едно и също нещо. Изследователите потвърдиха неведнъж правилото на равностойност на Земята, както и на Луната. През 1971 година астронавтът от  Аполо 15 Дейвид Скот, пусна перо и чук едновременно; като двата предмета са паднали на повърхността на Луната едновременно. (На Земята, несъмнено, перото би докоснало земята доста по-късно от чука, което се дължи на нашата атмосфера).

Трудно е да се знае обаче, дали правилото на равностойност е използван във всички обстановки – когато въпросните обекти са необикновено плътни или солидни, да вземем за пример.

Ново изследване на интернационален екип от астрономи, ревизира валидността на правилото на равностойност при рискови условия: система, формирана от две супер плътни звезди, известни като бели джуджета и още по-плътна неутронна звезда.

Неутронната звезда е бързо-въртящ се вид слънце, прочут като пулсар. Тези екзотични обекти са наречени по този начин, тъй като наподобява, че излъчват радиация в регулярни импулси. Това обаче е единствено резултат при страничното наблюдаване на обектите; пулсарите излъчват непрестанно радиация от своите полюси, само че астрономите откриват това лъчение единствено когато е ориентирано към Земята. И защото пулсарите се въртят, те насочват полюсите си към Земята през постоянни шпации.

Въпросната звездна система, известна като PSR J0337 + 1715 , се намира на 4200 светлинни години от Земята в посока към съзвездието Телец. Пулсарът, който се върти 366 пъти в секунда, обикаля с едно от белите джуджета, като двойката обикаля към общ център на маса на всеки 1,6 земни дни. Това дуо в това време е в 327-дневна орбита с другото бяло джудже, което се намира доста по-далеч.

Пулсарът има 1.4 пъти по-голяма маса от тази на Слънцето, като тя е натъпкана в сфера с размерите на Амстердам, до момента в който вътрешното бяло джудже съдържа единствено 0.2% от масата на нашето Слънце и е почти с размера на Земята. Така че те са доста разнообразни обекти – само че те би трябвало да изпитват привличане от гравитацията на външното бяло джудже по еднакъв метод, в случай че правилото на равностойност е годен.

Изследователите наблюдават придвижванията на пулсара, като следят неговите излъчвания радиовълни. Те вършат това в продължение на шест години, като употребяват радиотелескопа „ Westerbork Synthesis “ в Холандия, телескоп в Западна Вирджиния и обсерваторията „ Аречибо “ в Пуерто Рико.

„ Ние можем да отчетем всеки един пулс от неутронната звезда, откогато започнахме нашите наблюдения “, декларира ръководителят на проучването Ан Анхрибалд, откривател в университета в Амстердам и Холандския институт за радиоастрономия. „ Можем да определим местоположението му с акуратност до няколкостотин метра. Това е в действителност точна диря за това къде е неутронната звезда и накъде отива “.

Ако има нарушение на правилото на равностойност, то би се показало като деформиране на орбитата на пулсара – разлика сред пътя на неутронната звезда и тази на вътрешния й сателит бялото джудже. Това деформиране би провокирало излъчването от пулсара да дойде в малко по-различно време от предстоящото. Изследователите обаче, не откриват такова деформиране.

„ Ако има разлика, тя е не повече от 3 елементи на милион “, споделя съавторката Нина Гусинская, лекар по астрономия в университета в Амстердам.

„ Сега всеки, който има различна доктрина на гравитацията, има още по-тесен обсег от благоприятни условия, в които теорията му би трябвало да се впише, с цел да подхожда на това, което сме виждали, също по този начин подобрихме точността на най-хубавия предходен тест за гравитация 10 пъти, както в границите на Слънчевата система, по този начин и с други пулсари “, прибавя Гусинская.

Новото изследване бе оповестено в списание Nature.