Teori Sains

Teori Relativitas Umum Einstein Terbukti Kebenaranya

Teori Relativitas Umum Einstein Terbukti Kebenaranya, Lebih dari 100 tahun setelah Albert Einstein mempresentasikan teori gravitasinya, para ilmuwan di seluruh dunia melanjutkan upaya mereka untuk menemukan kekurangan dalam relativitas umum. Pengamatan setiap penyimpangan dari Relativitas Umum akan merupakan penemuan besar yang akan membuka jendela fisika baru di luar pemahaman teoretis kita saat ini tentang Semesta.

Pemimpin tim peneliti, Michael Kramer dari Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) di Bonn, Jerman, mengatakan: “Kami mempelajari sistem bintang kompak yang merupakan laboratorium tak tertandingi untuk menguji teori gravitasi di hadapan medan gravitasi yang sangat kuat. . Kami senang kami dapat menguji landasan teori Einstein, energi yang dibawa oleh gelombang gravitasi , dengan presisi yang 25 kali lebih baik daripada pulsar Hulse-Taylor pemenang Hadiah Nobel , dan 1000 kali lebih baik daripada yang mungkin dilakukan saat ini dengan gravitasi. detektor gelombang.” Dia menjelaskan bahwa pengamatan tidak hanya sesuai dengan teori, “tetapi kami juga dapat melihat efek yang tidak dapat dipelajari sebelumnya”.

Menurut thebigvantheory.com Ingrid Stairs dari University of British Columbia di Vancouver memberikan contoh: “Kami mengikuti propagasi foton radio yang dipancarkan dari mercusuar kosmik, pulsar, dan melacak gerakan mereka dalam medan gravitasi kuat dari pulsar pendamping.

Kami melihat untuk pertama kalinya bagaimana cahaya tidak hanya tertunda karena kelengkungan ruang-waktu yang kuat di sekitar pendamping, tetapi juga bahwa cahaya dibelokkan oleh sudut kecil 0,04 derajat yang dapat kami deteksi. Belum pernah eksperimen seperti itu dilakukan pada kelengkungan ruang-waktu yang begitu tinggi.”

Laboratorium kosmik yang dikenal sebagai “Double Pulsar” ini ditemukan oleh anggota tim pada tahun 2003. Laboratorium ini terdiri dari dua pulsar radio yang mengorbit satu sama lain hanya dalam 147 menit dengan kecepatan sekitar 1 juta km/jam. Satu pulsar berputar sangat cepat, sekitar 44 kali per detik. Pendamping masih muda dan memiliki periode rotasi 2,8 detik. Ini adalah gerakan mereka di sekitar satu sama lain yang dapat digunakan sebagai laboratorium gravitasi yang hampir sempurna.

Baca Juga : Teori, Hipotesis, dan Hukum Dalam Sains

Dick Manchester dari badan sains nasional Australia, CSIRO, mengilustrasikan: “Gerakan orbit yang begitu cepat dari objek-objek kompak seperti ini — mereka sekitar 30% lebih masif dari Matahari tetapi lebarnya hanya sekitar 24 km — memungkinkan kita untuk menguji berbagai prediksi relativitas umum. – total tujuh! Terlepas dari gelombang gravitasi, presisi kami memungkinkan kami untuk menyelidiki efek propagasi cahaya, seperti yang disebut “penundaan Shapiro” dan pembengkokan cahaya. Kami juga mengukur efek “pelebaran waktu” yang membuat jam berjalan lebih lambat di medan gravitasi.

Kita bahkan perlu memperhitungkan persamaan Einstein yang terkenal E = mc 2 ketika mempertimbangkan efek radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh pulsar yang berputar cepat pada gerakan orbit. Radiasi ini sesuai dengan kehilangan massa 8 juta ton per detik! Meskipun ini tampak banyak, itu hanya sebagian kecil 3 bagian dalam seribu miliar dari massa pulsar per detik.”

Para peneliti juga mengukur dengan presisi 1 bagian dalam sejuta bahwa orbit mengubah orientasinya, efek relativistik yang juga dikenal dari orbit Merkurius, tetapi di sini 140.000 kali lebih kuat. Mereka menyadari bahwa pada tingkat presisi ini mereka juga perlu mempertimbangkan dampak dari rotasi pulsar pada ruangwaktu di sekitarnya, yang “diseret” dengan pulsar yang berputar. Norbert Wex dari MPIfR, penulis utama studi lainnya, menjelaskan: “Para fisikawan menyebutnya sebagai efek Lense-Thirring atau menyeret bingkai. Dalam percobaan kami, ini berarti bahwa kami perlu mempertimbangkan struktur internal pulsar sebagai bintang neutron. Oleh karena itu, pengukuran kami memungkinkan kami untuk pertama kalinya menggunakan pelacakan presisi rotasi bintang neutron, teknik yang kami sebut waktu pulsar untuk memberikan batasan pada perpanjangan bintang neutron.

Teknik waktu pulsar dikombinasikan dengan pengukuran interferometrik sistem yang cermat untuk menentukan jaraknya dengan pencitraan resolusi tinggi, menghasilkan nilai 2400 tahun cahaya dengan margin kesalahan hanya 8%. Anggota tim Adam fDeller, dari Swinburne University di Australia dan bertanggung jawab atas bagian percobaan ini, menyoroti: “Ini adalah kombinasi dari berbagai teknik pengamatan pelengkap yang menambah nilai ekstrim percobaan. Di masa lalu, studi serupa sering terhambat oleh terbatasnya pengetahuan tentang jarak sistem tersebut.” Ini tidak terjadi di sini, di mana selain waktu pulsar dan interferometri juga informasi yang diperoleh dari efek karena media antarbintang diperhitungkan dengan cermat. Bill Coles dari University of California San Diego setuju:fisika plasma dan banyak lagi. Ini sangat luar biasa.”

“Hasil kami sangat baik melengkapi studi eksperimental lain yang menguji gravitasi dalam kondisi lain atau melihat efek yang berbeda, seperti detektor gelombang gravitasi atau Event Horizon Telescope. Mereka juga melengkapi eksperimen pulsar lainnya, seperti eksperimen waktu kami dengan pulsar dalam sistem triple bintang, yang telah memberikan uji independen (dan luar biasa) tentang universalitas jatuh bebas”, kata Paulo Freire, juga dari MPIfR.

Michael Kramer menyimpulkan: “Kami telah mencapai tingkat presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Eksperimen masa depan dengan teleskop yang lebih besar dapat dan akan lebih jauh lagi. Pekerjaan kami telah menunjukkan cara eksperimen semacam itu perlu dilakukan dan efek halus mana yang sekarang perlu diperhitungkan. Dan, mungkin, kita akan menemukan penyimpangan dari relativitas umum suatu hari nanti…”