Lý thuyết tương đối tổng quát Einstein Einstein mô tả lực hấp dẫn về mặt hình học của cả không gian và thời gian. Nhưng đo độ cong của không gian này là khó khăn. Tuy nhiên, các nhà khoa học hiện đã sử dụng một loạt các kính viễn vọng vô tuyến trên toàn lục địa để thực hiện một phép đo cực kỳ chính xác về độ cong của không gian gây ra bởi trọng lực của Sun. Kỹ thuật mới này hứa hẹn sẽ đóng góp rất lớn trong việc nghiên cứu vật lý lượng tử.
Đo độ cong của không gian gây ra bởi trọng lực là một trong những cách nhạy cảm nhất để tìm hiểu lý thuyết Thuyết tương đối rộng của Einstein liên quan đến vật lý lượng tử. Kết hợp lý thuyết trọng lực với lý thuyết lượng tử là mục tiêu chính của vật lý thế kỷ 21 và những phép đo thiên văn này là chìa khóa để hiểu mối quan hệ giữa hai người, ông Sergei Kopeikin thuộc Đại học Missouri cho biết.
Kopeikin và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng hệ thống kính viễn vọng vô tuyến cơ bản (VLBA) của Tổ chức Khoa học Quốc gia để đo độ uốn của ánh sáng do trọng lực Mặt trời gây ra trong một phần của 30,000 3.333 (được sửa bởi NRAO và được cập nhật tại đây vào ngày 9/03/09 - xem liên kết này được cung cấp bởi Ned Wright của UCLA để biết thêm thông tin về độ lệch và độ trễ của ánh sáng). Với các quan sát sâu hơn, các nhà khoa học cho biết kỹ thuật chính xác của họ có thể đưa ra biện pháp chính xác nhất từng có của hiện tượng này.
Sự uốn cong của ánh sao bằng trọng lực đã được Albert Einstein tiên đoán khi ông công bố thuyết Tương đối rộng của mình vào năm 1916. Theo lý thuyết tương đối, lực hấp dẫn mạnh của một vật thể lớn như Mặt trời tạo ra độ cong trong không gian gần đó, làm thay đổi đường đi của ánh sáng hoặc sóng vô tuyến đi qua gần đối tượng. Hiện tượng này lần đầu tiên được quan sát thấy trong một lần nhật thực vào năm 1919.
Mặc dù nhiều phép đo hiệu ứng đã được thực hiện trong 90 năm qua, nhưng vấn đề hợp nhất Thuyết tương đối rộng và thuyết lượng tử đã đòi hỏi những quan sát chính xác hơn bao giờ hết. Các nhà vật lý mô tả độ cong không gian và uốn cong ánh sáng hấp dẫn như một tham số gọi là gam gamma. Lý thuyết Einstein Einstein cho rằng gamma phải bằng chính xác 1.0.
Ngay cả một giá trị khác nhau một phần triệu so với 1.0 sẽ có sự phân nhánh lớn cho mục tiêu thống nhất lý thuyết trọng lực và lý thuyết lượng tử, và do đó, trong việc dự đoán các hiện tượng ở các vùng trọng lực cao gần các hố đen, ông Kopeikin nói.
Để thực hiện các phép đo cực kỳ chính xác, các nhà khoa học đã chuyển sang VLBA, một hệ thống kính viễn vọng vô tuyến trên toàn lục địa, từ Hawaii đến Quần đảo Virgin. VLBA cung cấp sức mạnh để thực hiện các phép đo vị trí chính xác nhất trên bầu trời và hình ảnh chi tiết nhất của bất kỳ công cụ thiên văn nào hiện có.
Các nhà nghiên cứu đã quan sát khi Mặt trời đi qua gần phía trước bốn quasar xa - các thiên hà xa xôi với các lỗ đen siêu lớn ở lõi của chúng - vào tháng 10 năm 2005. Lực hấp dẫn của Mặt trời gây ra những thay đổi nhỏ ở vị trí rõ ràng của các quasar vì nó làm lệch hướng radio sóng đến từ các vật thể ở xa hơn.
Kết quả là giá trị gamma đo được là 0,9998 +/- 0,0003, phù hợp tuyệt vời với dự đoán của Einstein.
Edward Fomalont cho biết, với nhiều quan sát như của chúng tôi, ngoài các phép đo bổ sung như được thực hiện bằng tàu vũ trụ Cassini của NASA, chúng tôi có thể cải thiện độ chính xác của phép đo này ít nhất là bốn nhân tố, để đưa ra phép đo gamma tốt nhất từ trước đến nay của Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia (NRAO). Đây là vì gamma là một tham số cơ bản của các lý thuyết hấp dẫn, phép đo của nó bằng các phương pháp quan sát khác nhau là rất quan trọng để có được một giá trị được hỗ trợ bởi cộng đồng vật lý, theo ông Fomalont.
Kopeikin và Fomalont đã làm việc với John Benson của NRAO và Gabor Lanyi của Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA. Họ đã báo cáo những phát hiện của họ trong số ra ngày 10 tháng 7 của Tạp chí Vật lý thiên văn.
Nguồn: NRAO
