Теорія, розроблена Альбертом Ейнштейном для опису гравітаційної роботи фізичного Всесвіту на початку 20-го століття, досі залишається сильною.
В одному з найбільших випробувань загальної теорії відносності на сьогодні величезна команда астрономів склала карту розподілу майже 6 мільйонів галактик за 11 мільярдів років історії Всесвіту.
Те, як сила тяжіння скупчує ці галактики вздовж ниток космічної павутини проти зовнішнього тяжіння розширення Всесвіту, і те, як ця мережа розвивається з часом, точно узгоджується з передбаченнями відомої теорії Ейнштейна.
Це, мабуть, найбільший тест загальної теорії відносності на сьогоднішній день, який охоплює більшу частину 13,8 мільярдів років історії Всесвіту – це означає, що теорія витримує як найбільші, так і найменші масштаби.
Висновки були представлені для публікації та доступні в трьох нових препринтах, завантажених в arXiv перед рецензуванням.
«Загальна теорія відносності була дуже добре перевірена в масштабі зоряних систем, але нам також потрібно було перевірити, чи наше припущення працює в набагато більших масштабах», — каже космолог Полін Заррук з Французького національного центру наукових досліджень.
«Вивчення швидкості формування галактик дозволяє нам безпосередньо перевірити наші теорії, і поки що ми відповідаємо прогнозам загальної теорії відносності в космологічних масштабах».
Гравітація є фундаментальною для того, як працює Всесвіт. Ми не знаємо, що це таке або чому це таке, просто об’єкти з масою мають тенденцію притягувати інші об’єкти з масою; що сила притягання прямо пропорційна масі; і що він змінює геометрію простору-часу навколо маси.
Вона також поводиться як клей, який об’єднує Всесвіт. Великі нитки гравітаційних полів, створених темною матерією, охоплюють увесь Всесвіт у вигляді павутини; і більша частина матерії у Всесвіті розподілена вздовж ниток і вузлів цієї космічної мережі.
Вона передбачувана і вимірна, і поки що дуже добре визначена загальною теорією відносності. Але виявлення недоліків у теорії може виявити вирішення деяких надзвичайно складних проблем, таких як непримиренні відмінності між квантовою механікою та класичною фізикою. Тож вчені продовжують досліджувати її, щоб побачити, чи виглядає вміст Всесвіту так, як каже загальна теорія відносності, у всіх масштабах.
Читайте також: Ейнштейн мав рацію щодо темної матерії, свідчить нова карта раннього Всесвіту
Серед найбільших сподівань є те, що це також допоможе розкрити природу темної матерії, таємничого невидимого чогось, відповідального за створення додаткової гравітації у Всесвіті; і темної енергії, що відповідає за змінно прискорене розширення Всесвіту.
«Темна матерія становить приблизно чверть Всесвіту, а темна енергія — ще 70 відсотків, і ми насправді не знаємо, що це таке», — каже фізик Марк Маус з Національної лабораторії Лоуренса Берклі та Каліфорнійського університету Берклі. «Ідея про те, що ми можемо сфотографувати Всесвіт і вирішити ці великі, фундаментальні питання, приголомшлива».
