Teoria Einsteina i czas próby. Czy słynny naukowiec się mylił?

Trudno byłoby nie docenić roli, jaką we współczesnej nauce odegrał Albert Einstein. Szczególnie imponujące są sytuacje, w których nawet po ponad stu latach jego teorie okazuje się słuszne. Ale czy tak będzie zawsze?
Teoria Einsteina i czas próby. Czy słynny naukowiec się mylił?

Naukowcy, których publikacja trafiła na łamy Nature Astronomy, postanowili przetestować ogólną teorię względności w największej skali. Jak twierdzą, ich spojrzenie na sprawę mogłoby pomóc w rozwiązaniu części tajemnic kosmologii. Uzyskane rezultaty sugerują, że ogólna teoria względności może wymagać poprawek.

Czytaj też: Interaktywna mapa wszechświata. Wystarczy kilka chwil, aby poznać ogrom wszystkiego, co nas otacza

Według Einsteina energia próżni ma grawitację i rozpycha pustą przestrzeń. W 1998 roku odkryto, że ekspansja wszechświata przyspiesza. Z drugiej strony, ilość energii próżni niezbędna do wyjaśnienia tego przyspieszenia jest o wiele rzędów wielkości mniejsza niż przewiduje mechanika kwantowa.

Pojawia się wiec pytanie: czy energia próżni rzeczywiście wywiera presję grawitacyjną i wpływa na ekspansję wszechświata? Jeśli tak, to dlaczego jej grawitacja jest o wiele słabsza niż przewidywana? A gdyby realny okazał się scenariusz, w którym próżnia w ogóle nie grawituje, to co powoduje przyspieszenie ekspansji wszechświata?

Ogólna teoria względności Einsteina do tej pory poradziła sobie z próbą czasu

Model LCDM sugeruje, że w kosmosie jest 70% ciemnej energii, 25% ciemnej materii i 5% “zwykłej” materii. Model ten dopasowuje się do wszystkich danych zebranych przez kosmologów w ciągu ostatnich 20 lat. Z drugiej strony, fakt, iż większość wszechświata miałaby składać się z ciemnej energii i materii przyjmujących dziwne wartości pozwala nieco wątpić w ogólną teorię względności Einsteina. A przynajmniej wskazuje na konieczność jej zmodyfikowania.

Spore zamieszanie wywołuje niejednolita stała Hubble’a, czyli wskaźnik używany do określania tempa ekspansji wszechświata. Wśród teorii, które miałyby wyjaśnić te dziwactwa znajdują się alternatywne teorie dotyczące grawitacji. Autorzy przytoczonych badań postanowili sprawdzić, czy ogólna teoria względności jest poprawna w dużych skalach. W tym celu zwrócili uwagę na trzy różne jej aspekty: ekspansję wszechświata, wpływ grawitacji na światło oraz wpływ grawitacji na materię.

Czytaj też: Kolejna teoria Alberta Einsteina potwierdzona! Wszystko dzięki zderzeniu czarnych dziur

Wykorzystując tzw. wnioskowanie bayesowskie zrekonstruowali grawitację wszechświata poprzez historię kosmiczną w modelu komputerowym opartym na tych trzech parametrach. Użyte dane pochodziły od satelity Planck, zbiorów poświęconych supernowym, a także obserwacji kształtów i składów odległych galaktyk. Kolejnym krokiem było porównanie rekonstrukcji z przewidywaniami modelu LCDM. Wstępne wnioski sugerują na potencjalną konieczność modyfikacji tego, co twierdził Einstein. Co więcej, naukowcy sądzą, iż zmiana teorii dotyczącej grawitacji raczej nie zda się na wiele w kontekście nieścisłości związanych ze stałą Hubble’a.