новости космоса
5512 40
24 июня 2018 19:02:16

Общая теория относительности вновь подтверждена на примере еще одной галактики

Международная команда астрономов произвела наиболее точную на сегодня проверку теории гравитации за пределами нашей Солнечной системы.

Объединив данные, собранные при помощи космического телескопа НАСА Hubble («Хаббл») и Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, исследователи показывают, что гравитация в этой галактике подчиняется закономерностям, выявленным Теорией относительности Альберта Эйнштейна – что подтверждает справедливость положений теории на масштабах галактик.

В 1915 г. Альберт Эйнштейн предложил свою Общую теорию относительности для объяснения законов гравитации. С тех пор Теория относительности прошла ряд прецизионных испытаний в пределах нашей Солнечной системы, однако на более крупных астрономических масштабах прецизионных проверок Общей теории относительности не производилось.

В новой работе группа астрономов под руководством доктора Томаса Коллета (Thomas Collett) из Института космологии и гравитации Портсмутского университета, Великобритания, использует близлежащую галактику как гравитационную линзу для прецизионной проверки теории гравитации на масштабах галактик.

Согласно Общей теории относительности массивные объекты изменяют параметры пространства-времени вокруг себя, поэтому свет, проходящий мимо массивной галактики («гравитационной линзы»), отклоняется от первоначального направления. Если две галактики расположены на одной линии наблюдения, то на Земле мы наблюдаем множественное изображение задней галактики, причем степень удаленности друг от друга различных изображений задней галактики определяется массой галактики-линзы, лежащей на переднем плане. Зная массу галактики-линзы и степень удаленности друг от друга множественных изображений задней, далекой галактики, можно проверить справедливость положений Общей теории относительности.

В качестве исходных данных в этом методе необходимо знать точную массу галактики-линзы. В этом случае близость к Земле галактики ESO325-G004 позволила достаточно точно рассчитать ее массу по скоростям движения звезд галактики, наблюдаемых при помощи Очень большого телескопа. Исходя из этой массы, астрономы смоделировали смещения множественных изображений фоновой галактики при линзировании и получили согласие с результатами расчетов по теории Эйнштейна с отклонением не более 9 процентов.

Исследование опубликовано в журнале Science.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
puzzler61 · 24-06-2018

Результаты действительно очень значимые. И ошибка в пределах точности измерений. Правда, в новости фотография не этого события.

2
viktorchibis62 · 24-06-2018

Кто-нибудь может объяснить, причем тут ОТО? Если свет (фотоны) обладает эквивалентной массой, то расчет по Ньютону разве не даст такого же результата? Leonid3?

3
Leonid3158 · 24-06-2018

viktorchibis, в предыдущей новости про прецессию джета отвечал на этот вопрос, не совсем внимательно следили за дискуссией :-)
Считая по Ньютону получим для частицы, обладающей массой и пролетающей с почти световой скоростью мимо большой массы, в ~два раза меньшее отклонение, чем отклонение безмассового фотона на этой же траектории по Эйнштейну.

4
nikkaknik76 · 24-06-2018

Массу галактики-линзы вычислили с учетом гипотетической ТМ, я так понимаю...

5
dengess1-5 · 24-06-2018

Нет. Зная орбитальную скорость, можно вычислить и массу галактики. А гипотетическую ТМ получают по массе галактики - видимое вещество.

6
dengess1-5 · 24-06-2018

M = (R*v2)/G
где R- диаметр, v- линейная скорость вращения, G - гравитационная постоянная.

7
dengess1-5 · 24-06-2018

nikkaknik, извиняюсь. Не правильно понял ваш вопрос.
Конечно с учётом ТМ..Массу всей ESO325-G004 учли.

8
nikkaknik76 · 24-06-2018

dengess1: Я понял. Да это и не вопрос был, а так, мысли вслух:-)

9
paragonn2269 · 24-06-2018

Каждый год по раз десять подтверждают, но, видимо, сомнения остаются.

10
dilettant141 · 25-06-2018

Вы меня конечно извините, но точность +/-9% -- это отнюдь не прецизионная точность, согласен, что это гораздо точнее, чем обычные "+/-трамвайная остановка", но тут я скажу: "тщательнее надо измерения проводить", чтобы отклонения не выбивались за пределы статпогрешности.

11
nick_s81 · 25-06-2018

"..рассчитать ее массу по скоростям движения звезд галактики.."
--
Это значит, основа расчета - чистая статистика на основе данных по множеству других галактик. Соответственно, точность определения массы не высока.

12
puzzler61 · 25-06-2018

Nick_s, поэтому и погрешность - 9%.

13
dengess1-5 · 25-06-2018

nick_s, причём тут другие галактики?
"..рассчитать ее массу по скоростям движения звезд галактики.." - это значит рассчитали радиальную скорость именно ЭТОЙ галактики по движению звёзд именно ЭТОЙ галактики. Никаких-то других.

14
itatel86 · 25-06-2018

солидарен с дилеттантом: 9% это не прецизионное измерение, а приблизительная оценка, причем ничего не подтверждающее

15
Bong73 · 25-06-2018

Пару вопросов:
1. Это единственная попытка или были и другие, где отклонение превысило 9%, со всеми вытекающими для публикации.
2. Можно ли идти от обратного и считать что, ОТО показало что Масса этой галактики могла быть определена достаточно точно с отклонением 9% другим способом на скоростях?

16
Caspersky105 · 25-06-2018

Наверное интересное занятие доказывать теорию с помощью самой себя.

17
puzzler61 · 25-06-2018

В других источниках говорится, что погрешность находится в пределах ожидаемого и она связана с неточностями космологических констант и измерения скоростей движения звезд в ESO 325-G004.
И теперь большинство альтернативных теорий гравитации можно исключить.

18
puzzler61 · 25-06-2018

Bong, это первая попытка проверки ОТО за пределами нашей галактики.

19
Bong73 · 25-06-2018

puzzler, отлично.
И тогда бы по второму вопросу.

20
puzzler61 · 25-06-2018

Мне тоже интересно узнать на него ответ.

21
Bong73 · 25-06-2018

Это да.
nick_s бы подключился.
К теме что сие есть, то бишь Масса. :)

22
paragonn2269 · 25-06-2018

Ещё бы кто подтвердил, что расстояния до таких объектов определяются точно.

23
nick_s81 · 26-06-2018

Bong, "..К теме что сие есть, то бишь Масса.."
--
Массу большинство понимает одинаково: это характеристика материи, возникающая на некотором уровне ее (материи) организации, определяющая гравитационные и инерционные свойства объектов. В некотором смысле масса является характеристикой энергетической. Тут не убавить, ни прибавить. )) Вопрос же (и разногласия) в природе этой самой массы. Чтобы понять ее этимологию необходимо спуститься на уровень-другой организации этой самой материи. А вот тут как раз и проблема: само упоминание существования таких уровней стало моветоном... Материя смешивается с энергией, пространством и наоборот. В общем каша полная ))

24
Bong73 · 26-06-2018

nick_s, совершенно верно.
И поэтому у меня возникает другой вопрос - почему ее не заменить на гравитационный потенциал (совокупный гравитационный потенциал или обособленный).
По моим прикидкам это никоим образом не отменяет эффект Инерции, поскольку именно гравитационные взаимодействия (совокупные и обособленные) и создают этот эффект, и как следствие не возникает новой сущности под термином Масса, поскольку под ней начинает подразумеваться некое кол-во материи, чего в принципе определить пока не удается, нет инструмента у людей такого, тем более Массой.

25
nick_s81 · 26-06-2018

Bong, "..почему ее не заменить на гравитационный потенциал.."
--
А смысл? Менять шило на мыло. Тем более, что "потенциал" есть характеристика полевая и напрямую не связанна с мощностью источника...

26
Bong73 · 26-06-2018

nick_s, мне кажется наоборот, четко определяет инерционный потенциал тела. То есть определить гравитационный потенциал как обособленного тела (Звезда) так и совокупного (галактика или эта же Звезда) и как следствие силу взаимодействия. Нет необходимости обозначить это Массой. На все случаи жизни гравитационный потенциал. Масса по сути это тоже самое + сумятица в умах и умозаключениях. Кажется это невозможно, но вот же, со Временем и с Пространством такое же происходит, из инструментов превратились в сущности. С Массой все тоже самое.

27
nick_s81 · 26-06-2018

Bong, "..четко определяет инерционный потенциал тела.."
А что такое "инерционный потенциал" (ИП)?
Это когда F=ИП*a? Т.е. сила F придает объекту с инерционным потенциалом ИП ускорение а?
Тогда это то же и самое, что и масса. Только "масса" пишется короче ))

28
Гришин_С_Г127 · 26-06-2018

Гравитационный потенциал содержит в своей формализации массу, и равен GM/R

29
Bong73 · 26-06-2018

Да все гораздо проще. Масса обособленного тела на поверхности Земли, гиря, весит 16 кг. В центре земли близка к 0.
Но как в первом так и во втором случае гравитационный потенциал Обособленного тела (гири) остается одним и тем же.
Никакой более интенсивной Работы при гравитировании тело это выполнить не может, собственно это и есть его потенциал.
Ну и кроме этого есть уже Совокупный гравитационный потенциал Земля+гиря, неважно где эта гиря находится.
Конечно же ничего нового. Масса по сути наверное тоже самое. Но все таки весом считают силу, а Массу количеством в-ва, чего быть не может.
--
Есть правда удивительное - обособленные тела гравитационно взаимодействуют непосредственно друг с другом. То есть если нет объекта нет и взаимодействия. Это более понятным становится если представить что у мироздания есть край за которым нет ничего более и там нет гравитационных взаимодействий, взаимодействовать просто не с чем. Никаких "гравитационных полей" нет. Как и Волн впрочем, нет среды в которой им есть где взяться. И собственно поэтому и рассматриваю Гравитационный Потенциал обособленного тела-объекта. Хотя с другой стороны как его посчитать в таком случае?
--
Наверное нужно было бы как-то по другому назвать, но если это не обособленный или совокупный гравитационный потенциал тел(а), что тогда. :)

30
Sqwair77781 · 26-06-2018

Bong, "Масса обособленного тела на поверхности Земли, гиря, весит 16 кг. В центре земли близка к 0."
Тут даже я не выдержал! Масса не меняется! Что в центре Земли, что на поверхности, что в невесомости! Меняется вес! Вес это и есть масса*ускорение Р=м*а или для поверхности Земли Р=м*джи.
Гравитационный потенциал, (ну и хрень же!), зависит от расстояния между пробным телом и является относительной величиной (не пришей к ... рукав, ой! -смысла не имеющий). Ваш грав. потенциал гири на поверхности Земли равен НУЛЮ. Потому как зависит от расстояния. Грав. потенциал гири на расстоянии R от поверхности Земли равен W=mgh, относительно Земли. Грав. потенциал Земли, относительно гири равен W=Mah, относительно гири. м-масса гири 16кг, М-масса Земли 5,97*10^24кг, g=9,81 м/с^2, a ускорение с которым гиря действует на Землю на расстоянии H. Через з.Всемирного тяготения находим а=Gm/H^2. Имеем, грав.потенциал гири относительно Земли W=16*9,81H=156.96H, и грав. потенциал Земли относительно гири W=5.97*10^24*6.67*10^-11*16*H/H^2=637,11*10^13H разница очевидна. И очевидна относительность и жуткая неудобность. Да и без массы никак не обойтись! Даже пресловутую G или g не определить.

31
Bong73 · 26-06-2018

Sqwair777, спасибо. Сразу все стало на свои места. И с грав.волнами и грав.полем в том числе. Но Вы правы, Ваши выкладки верны. Хотя может объясните масса тогда почему величина не относительная, а постоянная. :)

32
Sqwair77781 · 26-06-2018

Bong, "может объясните масса тогда почему величина не относительная, а постоянная."
А я почём знаю! :) Хотя, можно предположить, что здесь виноваты меж- атомные/молекулярные силы связи, которые удерживают составные части целого в едином целом. На самом деле, масса меняется, постоянно. Даже эталон килограмма "худеет", хоть и хранится под колпаками и в почти идеальных условиях. Всё зависит от того, какой объект рассматриваем, и какие потери массы считать критичными, для практических целей. Например, эталон килограмма уменьшился на какие-то доли микрограммов (цифры не помню) для эталона это критично. Солнце ежесекундно уменьшается на миллионы тонн (цифры с потолка) - ничего критичного. Факторы изменяющие массу различны по механизму, но можно выделить несколько основных, вернее два - внешнее воздействие, и потеря массы, связанная с внутренними процессами (эмиссия, распад). В случае с этлоном килограмма задействованы оба фактора - и диффузная потеря, и эмиссионная, причем диффузные потери состоят как из потерь от контакта с поверхностью, на которой хранится эталон, так и с поверхностями захватывающего механизма. Эмиссия... Ну и так понятно, некоторые электроны (а может и атомы даже) все-таки выходят безвозвратно самопроизвольно из целого. Солнце, тут тоже оба фактора - и внешние, и внутренние. Внешние -поглощение вещества извне, и выброс вещества (за счет внутренних реакций) - внутренние. Причем, если проследить в динамике эволюцию Солнца, масса никогда константой не была. Так что - "всё течет, всё изменяется". И "всё относительно". :) Всё зависит от того, что рассматриваем, для каких целей, и какая точность считается приемлемой.

33
dr_ovosek0 · 26-06-2018

Sqwair777 тела в результате различных процессов теряют не массу, а часть массы.
Но эта часть массы не исчезает в никуда, продолжая обладать свойством, которое
неверно называют силой притяжения. И это свойство остается неизменным, даже
находясь под горизонтом событий ЧД, то есть гравитация не обладает свойством
движения вообще. Двигаются, сливаются и разделяются тела...

34
Bong73 · 27-06-2018

Очень хорошо.
Но, вы говорите о массе как о Количественном показателе материи? И именно на это и обращаю Внимание. Масса и кол-во материи как связано. Проще говоря в стакане с чаем одна Масса, в стакане с ртутью другая. Кол-во вроде как одно и то же. Что тогда не одно и то же? Плотность? Но плотность это плотность, масса тут причем. Почему с уменьшением в-ва уменьшается Масса. Как это связано. А в случае чая и ртути так его ровно одинаково вроде как.
--
Что касается Потери вещества, а в месте с этим и некоей Массы в эталонах. Помимо потери вещества эталон подвергается и другим воздействиям, если его разместить на экваторе и, к примеру, на северном полюсе. Кроме этого Совокупный гравитационный потенциал Солнца и Луны, к примеру, при сложении оказывает на эталон похожее с потерей вещества воздействие т.е. стрелки весов непрерывно будут колебаться даже у полностью статичного эталонного тела в одном и том же месте и под колпаком. И в таком случае разве можно говорить о том, что масса привязана к кол-ву вещества или все же это определенный формат взаимодействия материальных сил посредством гравитации и в таком случае как не гравитационный потенциал тела нужно учитывать? Повторюсь - гравитационный потенциал есть у тела и да, он изменяется с увеличением-уменьшением кол-ва в-ва в обособленном теле и как следствие уже Изменяется Сила взаимодействий. (о силе взаимодействий, как мне показалось, писал Sqwair777 в 30. Не о гравитационном потенциале.)
--
Фразу "на орбиту Земли вышло Массивное тело" вы как воспринимаете, как то, что на орбите появилось что-то большое и тяжелое?
--
(при всем казалось бы очевидном постоянстве материи она все таки не Постоянная для разума, а Ускользающая. Для меня по крайней мере)

35
nick_s81 · 27-06-2018

Bong, не мучайте свою голову: масса не определяет количество материи; масса лишь свойство (энергетическое свойство, свойство взаимодействия) материальных структур; имеется четкая взаимосвязь между массой и энергией; нет четкой связи между количеством материи и массой. Вы же не связываете энергию химических связей с количеством материи? Ну, вот, и массу не связывайте... ))

36
Bong73 · 27-06-2018

nick_s, да я и не мучаю (свою). :)
Со школьной еще скамьи усомнился в том, что аксиомы не нужно доказывать и стой поры все более стал понимать что вот они то как раз и требуют доказательств. "Аксиома" Масса тому пример. А если в контексте того, что Пространство, Время и Масса это атрибуты в мышлении хорошо образованных людей, то особенно. Поскольку они чаще всего сомневаются в других но не в себе, а ведь напрасно. Это не дает увидеть это же по иному. Собственно на это и обращаю их Внимание.

37
nick_s81 · 27-06-2018

Bong, "..усомнился в том, что аксиомы не нужно доказывать.."
--
Наука - это моделирование. Любая модель базируется на системе аксиом (постулатов). Построенная модель в определенных пределах может соответствовать опыту. Для расширения пределов соответствия необходимо изменять аксиомы, т.е. развивать и менять модели. А вот доказывать аксиомы... ?? Как минимум - парадоксальное утверждение ))

38
Bong73 · 27-06-2018

nick_s, более того, повседневная и обыденная жизнь опирается, как и наука, на Аксиомы, поскольку мышление человека оперировать может только тем, на что оно опереться может и аксиома это минимально возможный (квант) понятный элемент. За пределы этого понятного элемента человек не выходит. То есть опирается на Веру. Сама по себе тема элементов в мышлении предельно интересная. (Поскольку этим человек в том числе и в телескоп смотрит). А если сюда добавить язык, с помощью которого человек не только передает, но и этим думает, предельно прилюбопытнейшая картина получается.
--
(Ну и как следствие - если уметь изменять понятные элементы в мышлении как изменится формат мышления и путь ли это к обыденной Гениальности всех и каждого, со всеми последствиями для социума, а значит и для гравитирующей материи в мироздании, коей мы и являемся)

39
Гришин_С_Г127 · 27-06-2018

Sqwair777, вы нетрадиционно определяете гравитационный потенциал.

40
Sqwair77781 · 27-06-2018

dr_ovosek, "тела в результате различных процессов теряют не массу, а часть массы"
А не всё ли равно "что в лоб, что по лбу"? Потерянная часть массы от чего-либо, разве не является массой? ;)
Гришин_С_Г, а как классически определяется грав. потенциал? (это для моего саморазвития, на полном серьёзе)

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2022. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!