Täpselt 100 aastat tagasi, 25. novembril 1915, andis füüsik Albert Einstein 36-aastaselt neljandat ja viimast loengut Preisi Teaduste Akadeemias oma uue üldise suhtelisuse teooria kohta. Idee mitte ainult ei muutnud gravitatsiooni mõistet, vaid ka tegelikult lubas mõelda inimkonna perspektiivile. Siin on pilk mõtte ja tegevuse teooriale.
Katsetage liftiga
Einstein oli tuntud oma mõtteeksperimentide poolest, mida ta sageli läbi oma pea läbi sõitis. Üks kuulsamaid eksperimente algas 1907. aastal, kui Einstein peegeldas, kui inimene on lifti sees, kas ta võib öelda, kas ta on vabal gravitatsioonil või on pideva kiirenduse all? Einstein otsustas, et füüsika seadused peaksid mõlemal juhul olema samad. Matemaatiline võrrand, mille ta hiljem vähe leidis, võimaldab meil seda nn ekvivalentsuspõhimõtet selgitada, mis võrdub raskusjõu mõjuga kaalutaoleku kiirendamisega. See sai üldise suhtelisuse teooria aluseks.
Katse pimendusega
29. mai 1919. aasta päikesevarjutus andis astronoomidele võimaluse testida Einsteini üldist relatiivsusteooriat, mis tõestab, et päikese gravitatsioon painutab heleda valguse tausta. Efekt täheldati, kui päikesevalgus oli piisavalt hämar, et tähed oleksid nähtavad. Briti astronoom Arthur Eddington viis ekspeditsiooni Aafrika läänerannikul asuvale Principe'i saarele, et pildistada peaaegu seitsme minuti pikkune varjund. Päikese ümbruses olevate tähtede kujutis tõestas, et Einsteini gravitatsiooni tõlgendus ületas 200-aastast Newtoni mudelit, mis tõlgendab gravitatsiooni jõuna kahe keha vahel. Einstein nägi gravitatsiooni alusena ja kõverana ruumis ja ajas.
Universumi laiendamine
1917. aastal muutis Einstein oma üldist suhtelisuse teooriat, et tutvustada seda, mida ta nimetas "kosmoloogiliseks konstantseks" - matemaatiliseks viisiks, kuidas kosmoloogilisel skaalal vastu võtta gravitatsioon ja vältida Universumi kokkuvarisemist. Tol ajal uskusid astronoomid, et Linnutee on ümbritsetud lõpmatu ja staatilise tühjusega. 1923. aastal leidsid Edwin Hubble ja teised astronoomid esimesed tähed väljaspool galaktikat ja 1929. aastaks väitis Hubble, et ruum laieneb. Einstein mõistis, et kosmoloogiline konstant oli viga. Või ehk mitte. 1998. aastal tegid teadlased hämmastava avastuse - Universumi laienemist kiirendab gravitatsioonivastane jõud, mida nimetati pimedaks aineks ja mis toimib Einsteini kosmoloogilise konstantina.
Siin kuvatav äärmiselt sügav vaade Hubble näitab umbes 5500 galaktikat.
Mustad augud
Üks üldise suhtelisuse teooria esimesi tagajärgi oli arusaam, et kui objekt väheneb piisavalt tugevalt, tekitab see ruumi aja-aja kangas, millel on liiga palju gravitatsiooni ka valguse fotonite jaoks. Seega sündis mustade aukude idee. Kuigi siiani ei ole astronoomid suutnud mustasid auke otse jälgida, võime neid tuvastada, kuna need mõjutavad lähedalasuvaid tähti ja gaasi. Ülaltoodud pilt näitab kunstniku vaadet mustast aukust, mida nimetatakse "Swan X-1", mis imeb asja lähedal asuvast tärnist.
Gravitatsioonilised lained
Teadlased usuvad, et tihendusjooks tiigis on levinud lainetega, moonutades ruumi ja aega universumis. See on sarnane elektromagnetilise kiirguse liikumisega, mis levib lainetena. Lisaks liiguvad gravitatsioonilised lained ruumi ja aega ise. Seni ei ole õnnestunud leida gravitatsioonilaineid, mis võivad olla põhjustatud näiteks mustadest aukudest.
Ülaltoodud on kunstiliikumine ühendavatest galaktikatest, mis põhjustavad ruumis ja ajas nõrkusi.
