Posted by წარმოიდგინეთ, რომ ასტრონომი ხართ და კოსმოსის საიდუმლოებების ამოხსნას ცდილობთ. როგორც ყველა კარგი მეცნიერი, თქვენც მოინდომებთ თქვენს მიერ წარმოდგენილი ჰიპოთეზის ექსპერიმენტულ შემოწმებას, მაგრამ იგებთ, რომ ამის გაკეთება მხოლოდ კომპიუტერული მოდელირებით არის შესაძლებელი. უზარმაზარ კოსმოსურ ობიექტებს ელემენტარული ნაწილაკებივით ჩვენ ნებაზე ვერ ვათამაშებთ.
საბედნიეროდ, კოსმოსში ისეთი ადგილებიც არის, სადაც ბუნება საკუთარ ექსპერიმენტებს ატარებს, მაგალითად – PSR J0337+1715. კუროს თანავარსკვლავედის მიმართულებით, დედამიწიდან 4200 სინათლის წლის მანძილზე მდებარე ამ სამმაგი ვარსკვლავის არსებობა 2014 წელს დადასტურდა.
სამი მკვდარი ვარსკვლავის (როგორ კვდებიან ვარსკვლავები) ბირთვთა ცეკვა ან დაამტკიცებს სივრცე-დროის შესახებ ჩვენს წარმოდგენებს, ან მათ გადახედვას მოითხოვს. წინა საუკუნის 70-იან წლებში, ორი მკვდარი ვარსკვლავის სისტემა, აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის არაპირდაპირ მტკიცებულებად ითვლებოდა, თან, გრავიტაციული ტაღების ნამდვილად არსებობა უკვე LIGO-მაც დაამტკიცა (გრავიტაციული ტალღების აღმოჩენის მნიშვნელობა ყველასათვის გასაგებ ენაზე).
PSR J0337+1715 რომ შევისწავლოთ, როგორც ჯოშუა სოკოლი და New Scientist გვთავაზობს, ის, ფიზიკურად არსებულ ადგილად უნდა წარმოვიდგინოთ. სისტემის ცენტრიდან, მანძილზე, რომელიც მზე-დედამიწის შორის დისტანციის ტოლია, თეთრი ჯუჯა მოძრაობს, ჩვენი მნათობის მსგავსი ვარსკვლავის ნარჩენი. მოშორებით კი კიდევ ერთი ელვარე ჯუჯაა. ყოველი 1,6 დღის განმავლობაში, ეს შიდა თეთრი ჯუჯა გარს უვლის კომპანიონს, რომელიც რენტგენისა და გამა-სხივებში, დანარჩენ ორზე ელვარედ გამოიყურება. ეს არის 24 კილომეტრიანი სფერო, 1,5 მზის მასით.
პულსარი, გაცილებით მასიური ვარსკვლავის ნარჩენია. მტვრის დემონივით სწრაფად მბრუნავი (2,73 მილიწამი) პულსარი, ამავე პერიოდულობის მქონე რადიო ტალღებს ასხივებს – მისი ზეზუსტი სიგნალები კოსმოსური საათივითაა. ეს სამი ობიექტი ინტესიური, ჩახლართული გრავიტაციული ველებით არის დაკავშირებული, ჩვენ კი საათი გვაქვს, რომელიც მათზევე არის მიბმული, საუკეთესო პირობებია აინშტაინის თეორიის შესამოწმებლად.
მკვლევარები, პულსარის წიკწიკს უსმენენ და სამივე ციური სხეულის ორბიტების ცვლილებებს ზომავენ, ზოგადი ფარდობითობის თეორიით მიღებულ შედეგებთან შედარებით.
გალილეისა და პიზის კოშკის ამბავი გავიხსენოთ, როცა მეცნიერს უნდოდა ეჩვენებინა, რომ სხვადასხვა მასის თავისუფლად ვარდნილი სხეულები ერთდორულად ეცემა დედამიწაზე. იგივე ექსპერიმენტი მთვარეზეც იქნა ჩატარებული – ჩაქუჩი, ფრთის წინააღმდეგ მთვარეზე.
ზოგადი ფარდობითობის ე.წ. ძლიერი ექვივალენტობის პრინციპი ამ თემას განავრცობს – საკუთარი გრავიტაციული ველის (ძლიერი) მქონე ობიექტებიც ისევე უნდა რეაგირებდეს გრავიტაციაზე, როგორც სხვა დანარჩენი.
ფრთისა და ჩაქუჩის მსგავსად, შიდა თეთრი ჯუჯა და მასიური პულსარი, გარე თეთრი ჯუჯას გრავიტაციულ ველზე ერთნაირად უნდა რეაგირებდეს. თუ ეს ასე არ არის, შიდა წყვილის ორბიტა ნავარაუდევზე წაგრძელებული გამოვა და ექვივალენტობის პრინციპიც დაირღვევა, შესაბამისად, ფარდობითობის ზოგადი თეორიაც მცდარი აღმოჩნდება. თან ამ თეორიას ერთი დიდი ნაკლი აქვს, არ ”მეგობრობს” ბუნების სხვა თეორიებთან.
სექტემბრის კონფერენციაზე, რომელიც პულსარებს მიეძღვნება, მეცნიერები ახალ შედეგებზე ისაუბრებენ, მათ შორის ექსპერიმენტზე, რომელიც ექვივალენტობის პრინციპს 50-100-ჯერ მეტი სიზუსტით გადაამოწმებს, ვიდრე აქამდე მომხდარა. მონაცემებში არსებული ზოგიერთი კანონზომიერებების მეტი მონდომებით შესწავლაა საჭირო, მგონი, ექვივალენტობის პრინციპის დარღვევასთან უნდა გვქონდეს საქმე.
ალბათ, PSR J0337+1715, იდეალური კოსმოსური ექსპერიმენტია, რომელიც ფარდობითობის ზოგად თეორიას არა ქაღალდზე გატეხავს, არამედ რეალურ მაგალითზე, სექტემბრამდე ცოტა დროა დარჩენილი… (ფარდობითობის ზოგადი თეორია – შავი ხვრელები და თხუნელას ორმოები; ექვივალენტობის პრინციპი; პულსარი).