ตรวจสอบนาฬิกา• Hayk Hakobyan •งานวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่นิยมใน "Elements" •ฟิสิกส์

ตรวจสอบนาฬิกาของคุณ

จะเกิดอะไรขึ้นกับแบบจำลองทางกายภาพเก่าเมื่อแบบจำลองทั่วไปแบบใหม่ปรากฏขึ้นเพื่ออธิบายโลกอย่างแม่นยำมากขึ้น? เพื่อให้คำถามนี้ดูเหมือนจะไม่เป็นนามธรรมให้เราพิจารณาตัวอย่างที่ชัดเจน: ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของ Newton เกิดขึ้นได้อย่างไรเมื่อทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ปรากฏขึ้น?

ยกตัวอย่างเช่นกฎของโลกอธิบายถึงการเคลื่อนไหวของร่างกายของสวรรค์อย่างน่าทึ่งจนกระทั่งข้อมูลเกี่ยวกับการโคจรของดาวพุธเกิดขึ้นอย่างผิดปกติ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเคราะห์หมุนรอบดวงอาทิตย์) โดยไม่คำนึงถึงสิ่งที่กฎหมายคนพยายามที่จะอธิบายมันก็จะเปิดออกที่กฎหมายและทฤษฎีมีข้อ จำกัด ของการบังคับใช้: ในบางกรณีทฤษฎีเก่ายังคงทำงาน, และบางครั้งก็จำเป็นต้องใช้การคำนวณในกรอบของทฤษฎีใหม่ วิธีการแยกแยะกรณีบางอย่างจากผู้อื่น บางครั้งก็ปรากฎว่าคุณสามารถป้อนพารามิเตอร์บางอย่างที่ระบุถึงการบังคับใช้ทฤษฎีเฉพาะได้ และในกรณีของแรงโน้มถ่วงนี้ค่อนข้างง่าย

ถ้าคุณอยู่ห่าง ๆ R จากร่างกายบางส่วนที่มีมวล M, แล้วผลกระทบของ GR สามารถละเลยโดยรวมถ้าพารามิเตอร์ε = Rก./R จะ "มากน้อย" 1 (εลง 1) ที่ Rก. = 2จีเอ็ม/2 – รัศมีแรงโน้มถ่วง "พารามิเตอร์เล็ก ๆ " ในฟิสิกส์มักเกิดขึ้นบ่อยครั้ง – ฟิสิกส์บางครั้งเรียกว่า "ศาสตร์ของพารามิเตอร์ขนาดเล็ก"

ความคุ้มค่า Rก. แสดงระยะทางลักษณะที่คุณต้องได้รับใกล้วัตถุมวลจุด Mเพื่อให้ผลของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปกลายเป็นเรื่องสำคัญ แม้ว่าเราจะเห็นในวรรณคดีในตอนท้าย แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะเข้าใกล้ในระยะทางนั้น

ตัวอย่างเช่นบนพื้นผิวของโลกพารามิเตอร์นี้สามารถประมาณได้ง่ายโดยใช้แทนแทน M มวลโลกแทน R – รัศมี รัศมีแรงโน้มถ่วงของโลกมีเพียง 8.9 มม. และพารามิเตอร์เล็ก ๆ ของเราεสำหรับมนุษย์บนพื้นผิวโลกมีค่าประมาณ 1.5 × 10−9ซึ่งแน่นอนซึ่งน้อยกว่า 1 นั่นคือมีความถูกต้องแม่นยำผลของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปสามารถละเลยในการคำนวณที่ไม่จำเป็นต้องมีความถูกต้องมากขึ้น

ในทางกลับกันบนพื้นผิวของดาวนิวตรอนที่มีมวล 1.5 มวลดวงอาทิตย์และรัศมี 10 กม. ค่าพารามิเตอร์εคือ 0.4 (ตรวจสอบ) นั่นคือผลของ GTR จะมีส่วนสำคัญ

แต่ปรากฎว่าพารามิเตอร์นี้ไม่เพียงบ่งชี้ถึงความสำคัญหรือความสำคัญของผลกระทบของ GTR เท่านั้น แต่ยังเหมาะสำหรับการประเมินตามลำดับความสำคัญ ค่าตัวเลข ของผลกระทบเหล่านี้ ตัวอย่างเช่นมันเป็นที่รู้จักกันอย่างแม่นยำว่าในกรอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปความเบี่ยงเบนของแสงเนื่องจากความโน้มถ่วงของวัตถุที่มีน้ำหนักมากถูกคาดการณ์ไว้ คุณสามารถตรวจสอบผลกระทบนี้ได้ในระหว่างสุริยอุปราคา: จากนั้นคุณสามารถแยกแยะดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้กับดิสก์แสงอาทิตย์ซึ่งเป็นแสงที่เบี่ยงเบนไปได้ แต่คุณต้องมีอย่างน้อยทราบเกี่ยวกับวิธีการวัดเชิงมุมที่จำเป็นมากที่จะต้องทำคือว่าขนาดใหญ่ควรจะเป็นผลของการโก่ง หากคำตอบที่คุณต้องการไม่ถูกต้อง แต่เป็นไปตามลำดับความสำคัญคุณสามารถใช้พารามิเตอร์เดียวกันเพื่อหามุมเบี่ยงเบนโดยประมาณ

ใช้เป็นมวล M มวลของดวงอาทิตย์และเป็นระยะทาง R – ความยาวของระยะทางที่เล็กที่สุดจากโฟตอนบินไปยังศูนย์กลางของดวงอาทิตย์นั่นคือรัศมีของดวงอาทิตย์ รัศมีแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์คือ 3 กิโลเมตรและพารามิเตอร์เล็ก ๆ εเท่ากับ 4.2 × 10−6. พารามิเตอร์นี้อยู่ในลำดับความสำคัญเท่ากับมุมของความเบี่ยงเบนแสง (เป็นเรเดียน) – ประมาณ 0.88 arc-seconds ในความเป็นจริงถ้าคุณนับทุกอย่างอย่างสุจริตในกรอบของ GR ค่าที่แท้จริงจะใหญ่กว่าเป็นสองเท่า – 1.75 วินาทีที่โค้งและค่านี้ได้รับการยืนยันโดย Eddington ในระหว่างการเดินทางไปยัง Principe Island ในปี 1919

ภาพของดวงอาทิตย์ในช่วงคราสทั้งหมดถ่ายโดย Eddington ระหว่างการเดินทางไปยังเกาะปรินซิปีเมื่อวันที่ 29 พฤษภาคม 1919 เส้นแนวนอนสีขาวบาง ๆ ดาวถูกทำเครื่องหมายว่าการหักเหของแสงได้รับการพิจารณาโดย Eddington ถ้าคุณพิมพ์ภาพขนาด A4 แผ่นนี้การเบี่ยงเบนของตำแหน่งของดาวเนื่องจากความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์จะน้อยกว่าหนึ่งในสิบของมิลลิเมตร ภาพถ่ายจาก en.wikipedia.org

เราสามารถจัดรูปแบบคำสั่งเชิงประจักษ์ของเราได้: ค่าตัวเลขของผลของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปสามารถประมาณได้ตามลำดับความสำคัญโดยใช้พารามิเตอร์ขนาดเล็กε ในเวลาเดียวกันคำตอบจะไม่แตกต่างกันมากนักจากผลของข้อสรุปที่เข้มงวด (นั่นคือยาวและน่าเบื่อ) ในกรอบของ GR และจะไม่ตรงกับค่าที่แท้จริงตามลำดับความสำคัญ (แน่นอนว่าถ้าเป็นε draft1) ดังนั้นเพื่อประมาณผลเชิงตัวเลขของ GR คุณไม่จำเป็นต้องเป็นเจ้าของเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่ค่อนข้างยุ่งยากของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แต่ใช้พารามิเตอร์เล็ก ๆ

ลองดูผลกระทบแบบคลาสสิกอีก เป็นที่ทราบกันดีอยู่ว่าในกรอบของแรงโน้มถ่วงของนิวโตเนียนในกรณีที่มีการหมุนตัวรอบ ๆ ตัวหนึ่งวงโคจรจะมีรูปรูปไข่อย่างเคร่งครัดซึ่งไม่เปลี่ยนตามเวลาอย่างไรก็ตามในขณะที่เรากล่าวถึงตอนเริ่มแรกแล้วในศตวรรษที่สิบเก้าคนรู้ว่าวงโคจรของเมอร์คิวรีมีการประมวลผลเล็กน้อยก่อนที่จะเปลี่ยนประมาณ 570 วินาทีมุมต่อศตวรรษ

ระบบของดวงอาทิตย์ – ปรอทไม่ได้แยกแยะ: มีดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ แต่อิทธิพลของพวกเขาสามารถอธิบายได้ด้วยการหมุนประมาณ 527 วินาที / วินาที แต่ที่เหลืออีก 43 วินาทีมุมมาจากในศตวรรษที่ 19 ก็ไม่สามารถอธิบายได้ คำอธิบายได้รับในภายหลังในกรอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (และนี่เป็นหนึ่งในข้อโต้แย้งที่สำคัญในการสนับสนุน GR) ทำไมเรื่องนี้เกิดขึ้นตรงกับดาวพุธจึงเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ง่าย: ดาวดวงนี้อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์และในขณะที่เราเห็นข้างต้นพารามิเตอร์เล็ก ๆ εจะแปรผกผันกับระยะทาง Rและน้อยลง R, εมากขึ้น

สมมุติว่าเราควรประมาณค่าตามลำดับความสำคัญของการแก้ไข GTR สำหรับกรณีนี้ เป็นมวลที่เราใช้เวลาอีกครั้งมวลของดวงอาทิตย์และเป็นระยะทาง – แกนกึ่งที่สำคัญของวงโคจรของดาวพุธ พารามิเตอร์เล็ก ๆ จะเท่ากับε = 5.1 × 10−8. เป็นระยะเวลาหนึ่ง Mercury "flies" มุมของ radian 2π, การแก้ไขซึ่งเป็น2πε นี่คือมุมเพิ่มเติมที่วงโคจรหมุนในช่วงหนึ่งของดาวพุธในศตวรรษ (ในปี Earth) วงโคจรจะเปิดขึ้น

\ [\ Delta \ varphi = 2 \ pi \ varepsilon \ cdot \ frac {100 ~ \ text %} {P _ {\ rm Mercury}} = 1.3 \ times10 ^ {- 4} = 27.44 " \]

ตามลำดับความสำคัญนี้เป็นเช่นเดียวกับ 43. แต่ถ้าอีกครั้งเพื่อให้ตรงกับความจริงในกรอบของ GR เราจะได้คำตอบที่ตรงกับข้อมูลเชิงสังเกต

งาน

ลองนึกภาพตอนนี้ว่าคุณต้องการส่งดาวเทียมสื่อสารไปยังวงโคจรที่มีความสูง 400 กิโลเมตร เนื่องจากผลกระทบของ GTR มีผลต่อการไหลของเวลาในระยะทางที่ต่างจากโลกจะมีความล่าช้าในวงโคจรของดวงอาทิตย์เมื่อเทียบกับพื้นผิวของโลก

คุณต้องการเข้าใจว่าความล่าช้าแบบใดที่มีการถามอย่างน้อยตามลำดับความสำคัญโดยใช้ "วิธีพารามิเตอร์ขนาดเล็ก" ซึ่งได้กล่าวไว้ข้างต้น เมื่อใช้รัศมีของโลกเป็น 6378 กม. โหวต ความแตกต่างระหว่างนาฬิกาที่ทำการซิงโครไนซ์ครั้งแรกกับดาวเทียมที่บินอยู่ที่ระดับความสูง 400 กม. และที่สถานีภาคพื้นดิน แสดงคำตอบในไม่กี่วินาทีต่อศตวรรษ


เคล็ดลับ 1

ส่งผลกระทบต่อโลกบนสถานีและดาวเทียม อย่างไรก็ตามพารามิเตอร์εจะแตกต่างกันสำหรับทั้งสองกรณีเนื่องจากระยะทางไปยังศูนย์กลางของโลกแตกต่างกัน


เคล็ดลับ 2

ก่อนอื่นคุณสามารถคำนวณความล่าช้าของนาฬิกาในทั้งสองกรณีที่สัมพันธ์กับ "ผู้สังเกตการณ์ระยะไกลแบบอนันต์" ซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงของโลกพิจารณาความล่าช้านี้เกี่ยวข้องกับแต่ละค่าของพารามิเตอร์εจากพรอมต์ก่อนหน้านี้


การตัดสิน

เห็นได้ชัดว่าสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่ถูกลบออกจากโลกอย่างไม่มีขอบเขตไม่มีการขยายเวลาของแรงดึงดูดอันเนื่องมาจากความดึงดูดของมัน ดังนั้นนาฬิกาซึ่งเป็นอนันต์ไกลเราจะใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง

ถ้าเราใช้ค่าประมาณผ่านพารามิเตอร์เพียงเล็กน้อยนาฬิกาบนพื้นผิวโลกจะหดตัวอยู่ห่างจากที่ไกล ๆ : หนึ่งวินาทีบนโลกจะเท่ากับ 1 – Rก./RW วินาทีที่ผู้สังเกตการณ์ไกลแสนไกลที่ไหน Rก. – รัศมีแรงโน้มถ่วงของโลกและ RW – รัศมีทางกายภาพของโลกนั่นคือระยะทางจากศูนย์กลางของโลกซึ่งเป็นที่ตั้งของนาฬิกาตัวแรก ค่าที่คล้ายกันสำหรับดาวเทียมที่สัมพันธ์กับผู้สังเกตการณ์ระยะไกลแบบอนันต์เดียวกันจะเท่ากับ 1 – Rก./(RW+400).

ดังนั้นความล่าช้าของนาฬิกาบนโลกเมื่อเทียบกับนาฬิกาในวงโคจรดาวเทียมสามารถประมาณได้

\ [\ frac {\ Delta t} % = \ varepsilon '= \ frac {r_g} {R _ {\ text {W}} – \ frac {r_g} {R _ {\ text {W}} + 400} . \]

ความล่าช้าใน 100 ปีสามารถพบได้โดยการคูณจำนวนนี้ด้วย เสื้อ = 100 ปีและเพื่อความสะดวกโดยการแปลΔเสื้อ ในไม่กี่วินาที จะเปิดออกประมาณ 0.3 วินาทีใน 100 ปีนั่นคือในหนึ่งปีนาฬิกาบนดาวเทียมจะอยู่ที่ประมาณ 3 มิลลิวินาทีหลังนาฬิกาบนโลกแต่ถ้านับอย่างสุจริตตามหลักเกณฑ์ทั้งหมดของ GR จะปรากฎขึ้นประมาณ 3 ครั้งขึ้นไปการประเมินของเราไม่เลวร้ายนัก

แม้จะมีข้อเท็จจริงที่ว่านี่เป็นตัวเลขที่น้อยมาก แต่การละเลยการแก้ไขเช่นนี้ไม่น่าไว้วางใจสำหรับดาวเทียมส่วนใหญ่ โชคดีที่นาฬิกาอะตอมมีความสามารถในการให้ความแม่นยำสูงมากขึ้นด้วยความช่วยเหลือของหนึ่งที่สามารถอย่างไม่ต้องสงสัยคำนึงถึงผลกระทบเหล่านี้เมื่อมีการออกแบบดาวเทียม


เล่ม

ด้านล่างของการตั้งค่าการตรวจจับโฟตอนในการทดลองของ Robert Pound และ Glen Rebka (เขาอยู่ในภาพ) ระหว่างอีซีแอลและตัวรับถูกวางท่อพลาสติกฟิล์มที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 40 ซม. มันเต็มไปด้วยฮีเลียมเพื่อป้องกันโฟตอนจากการดูดซับอากาศ ภาพถ่ายจาก seas.harvard.edu

ความล่าช้าของแรงโน้มถ่วงด้านบนของเวลาความเบี่ยงเบนของแสงในสนามของดาวเคราะห์ precession ของวงโคจรของดาวเคราะห์ไม่ได้เป็นรายการที่สมบูรณ์ของผลที่รู้จักกันดีทำนายตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป การตรวจสอบการทดลองในแต่ละครั้งถือเป็นการเสริมความน่าเชื่อถือของความถูกต้องของ GR นอกจากนี้ไม่จำเป็นเสมอไป "ไป" ที่ไหนสักแห่งในพื้นที่เพื่อจับผลกระทบเหล่านี้ ตัวอย่างคือการทดลองของ Pound และ Rebka ซึ่งยืนยันว่าเวลานี้ช้าลงมากในสาขาการรุกราน

แต่ถ้าเวลาตกอยู่ภายใต้ความล่าช้าในการโน้มถ่วงเราก็จะคาดหวังได้ว่าความล่าช้าเดียวกันจะอยู่กับ "นาฬิกาภายใน" ของโฟตอนนั่นคือด้วยความถี่ของมัน ในกรอบของ GR โฟตอนที่ปล่อยออกมาใกล้วัตถุแรงโน้มถ่วงไปยังผู้สังเกตการณ์ที่ไกลออกไปไกลจะอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วง – ความถี่จะลดลงและความยาวคลื่นจะเพิ่มขึ้นตามระยะทางจากวัตถุ ในความเป็นจริงโฟตอนสูญเสียพลังงานการเอาชนะแรงโน้มถ่วงของวัตถุขนาดใหญ่ ตรงกันข้ามโฟตอนที่ปล่อยออกมาในทิศทางของร่างใหญ่จะถูกเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินแรงดึงดูด (เพิ่มความถี่)

ในการทดลองของพวกเขา Pound และ Rebka ได้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงสีโน้มถ่วงของโฟตอนแกมมาที่ปล่อยออกมาจากอะตอมของอะตอมที่ตื่นเต้น 57เฟ มันเกิดขึ้นในหอคอยของ Harvard Jefferson Laboratory และการติดตั้งตัวเองมีความสูง 22.5 เมตร: ที่ปลายด้านบนมี emitter และที่ด้านล่าง – ตัวรับของโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อนเช่นกันกับอะตอมของไอโซโทป 57Fe ซึ่งควรจะดูดซับโฟตอนแกมมาในกระบวนการย้อนกลับถ้าความถี่ของพวกเขาไม่เปลี่ยนแปลง

เพื่อเพิ่มความถูกต้องของการทดสอบแหล่งที่มา cyclically ย้ายขึ้นและลงเพื่อจำลองผล Doppler,ซึ่งที่ความเร็วของแหล่งกำเนิดที่แน่นอนจะชดเชยแรงดึงดูดที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงทำให้เกิดการดูดกลืนแสงของโฟตอนด้วยเหล็กที่ปลายล่างของการตั้งค่า

แรงโน้มถ่วง redshift ผลกระทบนี้ไม่ควรสับสนกับ Redshift เนื่องจากผล Doppler เมื่อกาแลคซีถูกลบออกหรือดาวกำลังเคลื่อนที่ (ดู Velocities Radial และ Exoplanets ปัญหา) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทดลองปอนด์และ Rebka แรงดึงดูดที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงถูกชดเชยด้วยผล Doppler เนื่องจากการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดรังสี รูปภาพจาก theconversation.com

คำถามอาจเกิดขึ้นและทำไมในความเป็นจริงจึงถูกนำมาใช้อย่างถูกต้อง 2จีเอ็ม/(Rc2)? คำถามนี้สามารถตอบได้ด้วยสองวิธี ได้แก่ phenomenologically และทางร่างกาย

1. ลองจินตนาการว่าคุณต้องการสร้างทฤษฎีแรงโน้มถ่วงซึ่งจะคำนึงถึงแรงโน้มถ่วงของนิวทริโน่และทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ปรากฎว่าในทฤษฎีของคุณจะมีค่าคงที่ G และความเร็วของแสง . ลักษณะ "อิทธิพล" ของทฤษฎีของคุณกับมวลของวัตถุ M ที่ระยะทาง R จะอธิบายโดยบางคน พารามิเตอร์ที่ไม่มีมิติ. วิธีเดียวที่จะสร้างปริมาณมิติจาก G, M, และ R – มันเป็นเพียงการรวมพวกเขาในรูปแบบของ 2จีเอ็ม/(Rc2) ซึ่งจะเป็นการแสดงให้เห็นถึงการแก้ไขทฤษฎีของคุณให้มีอยู่แล้ว วิธีนี้เรียกว่าบางครั้ง การวิเคราะห์มิติ

ในทำนองเดียวกันด้วย ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ. พารามิเตอร์เล็ก ๆ ในทฤษฎีนี้คือε = โวลต์/ที่ไหน โวลต์ – ความเร็วบางอย่างที่ร่างกายคนหนึ่งเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับคนอื่น ตัวอย่างเช่นผลของการชะลอเวลาบนยานอวกาศที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว โวลต์ เทียบกับผู้สังเกตการณ์ที่เหลือตามลำดับความสำคัญคือ โวลต์/ (อีกครั้งขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์บางอย่าง)

เป็นน่าสังเกตว่าเช่น พารามิเตอร์ขนาดเล็ก ในฟิสิกส์มันเกิดขึ้นตลอดเวลา ตัวอย่างเช่นผลกระทบของกลศาสตร์ควอนตัมต่อการกระเจิงของอนุภาคมีความสำคัญเมื่อระยะห่างระหว่างอนุภาค R เกี่ยวกับความยาวคลื่น de Broglie ของอนุภาคλเดซิเบล. กล่าวอีกนัยหนึ่งกลศาสตร์ควอนตัมไม่สำคัญมากเมื่อλเดซิเบล/R ≪ 1.

2. เพื่อให้คำอธิบายทางกายภาพของพารามิเตอร์เล็ก ๆ นี้ให้เราเขียนใหม่ในรูปแบบต่อไปนี้: ε = 2 (จีเอ็ม/R)/2 = 2φ/2โดยที่φ = จีเอ็ม/R – นี่คือศักย์โน้มถ่วงแบบคลาสสิกที่ระยะทาง R จากวัตถุที่มีมวล M. ศักยภาพที่มีขนาดเล็ก (นั่นคือแรงของสนามโน้มถ่วง) พารามิเตอร์ที่เล็กกว่าεและดังนั้นอิทธิพลของผลกระทบ GRT น้อยลง

ถ้าคุณมีมวลกาย ม. ที่ระยะทาง R จากวัตถุมวลขนาดใหญ่ Mแล้วเปรียบเทียบพลังงานที่อาจเกิดขึ้นของร่างกาย GMM/R และพลังงานส่วนที่เหลือ MC2เราสามารถเข้าใจว่าผลกระทบของ GRT มีความสำคัญเพียงใด อัตราส่วนของปริมาณเหล่านี้เป็นพารามิเตอร์ε

ควรสังเกตว่าในทุกกรณีที่กล่าวมาข้างต้นพารามิเตอร์εมีค่าน้อยกว่าความสามัคคีนั่นคือผลของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปสามารถวัดได้ แต่ก็อ่อนแอมาก ข้อ จำกัด ของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปนี้เรียกว่า สนามต่ำ.

จนกระทั่งปี 1974 การทดลอง GRT ทั้งหมดได้อย่างแม่นยำในการประมาณสนามที่อ่อนแอซึ่งแน่นอนว่าเป็นข้อโต้แย้งที่เข้มแข็งในความโปรดปรานของ GR แต่เพียงในบางกรณีเท่านั้น ในปี 1974 ระบบดาวคู่ของดาวนิวตรอน (พัลซาร์ PSR B1913 + 16) ถูกค้นพบโดยนักดาราศาสตร์วิทยุ Russell Hulse และ Joseph Taylor ในกล้องโทรทรรศน์วิทยุใน Arecibo

ดาวเคราะห์ทั้งสองดวงโคจรรอบโคจรรูปไข่รอบ ๆ ศูนย์กลางมวลทั่วไป แต่นักดาราศาสตร์สังเกตว่าวงโคจรกำลังค่อยๆลดลง มันเปิดออกที่ถ้าเราคำนวณการสูญเสียพลังงานเนื่องจากการลดวงโคจรมันจะตรงเช่นเดียวกับถ้าระบบนี้แผ่ออกตามที่คาดการณ์ไว้ในกรอบของ สนามที่แข็งแกร่ง ประมาณของ GR (กับε ~ 1) เป็นคลื่นโน้มถ่วง

ดังนั้นทฤษฎีไบนารี Khals-Taylor เป็นหลักฐานแรกของการดำรงอยู่ของคลื่นโน้มถ่วงและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในการประมาณพื้นที่ที่เข้มงวด ในปี 2016 เป็นที่รู้กันว่าเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของการตรวจสอบคลื่นโน้มถ่วงโดยตรง (คลื่นโน้มถ่วง – เปิด! "Elements", 02/11/2016) สอดคล้องกับการคาดคะเนของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและเป็นการรวมสถานะของทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่สอดคล้องกันเท่านั้น


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: