În ultimii 100 de ani, nenumărate studii au arătat că cea mai importantă teorie a lui Albert Einstein - teoria relativității generale - este de neînlocuit și capabilă în atât de multe privințe, de la prezicerea găurilor negre și până la ghidarea tehnologiei GPS, scrie Business Insider. Totuși, pe măsură ce oamenii de știință au acces la tehnologii din ce în ce mai sofisticate și care ne permit să analizăm cosmosul în cele mai mici detalii, ei văd tot mai multe fenomene care nu pot fi explicate cu ajutorul teoriei lui Einstein.
Conform teoriei relativității generale, curbura spațiu-timp determină gravitația. Dar dacă te îndepărtezi până la nivelul roiurilor de galaxii care se întind pe distanțe de miliarde de ani lumină, legile teoriei lui Einstein par să se schimbe.
„E ca și când însăși gravitația nu se mai potrivește perfect cu teoria lui Einstein”, a explicat Robin Wen, absolvent al Universității din Waterloo.
Wen face parte dintr-o echipă de cercetători de la Universitatea din Waterloo și Universitatea din Columbia Britanică care colaborează pentru a rezolva misterul „erorii cosmice” din teoria lui Einstein.
Noul lor studiu, publicat în Revista de Cosmologie și Fizica Astroparticulelor, indică faptul că gravitația devine cu aproximativ 1% mai slabă la scară foarte mare.
Dacă gravitația se manifesta conform teoriei lui Einstein, această diferență de 1% nu ar trebui să existe.
Asta nu înseamnă că astrofizicienii vor renunța prea curând la relativitatea generală, care oferă în continuare un cadru foarte precis pentru înțelegerea gravitației la scară mai mică.
„Nu e ca și când stricăm felul în care funcționează GPS-ul sau o gaură neagră”, a spus Wen. „Noi doar încercam să vedem dacă există vreo deviere la cea mai mare scară posibilă.”
Dacă această „eroare” există cu adevărat, i-ar putea ajuta pe astrofizicieni să explice unele dintre cele mai mari mistere ale universului.
Echipa de cercetare căuta prin multitudinea de date obținute în legătură cu radiația cosmică de fond atunci când au descoperit această aparentă imperfecțiune.
Radiația cosmică de fond este o întindere uriașă de radiație rămasă în urmă după Big Bang. Cercetătorii o folosesc pentru a înțelege cele mai vechi etape ale formării universului - cum s-au format primele galaxii și ce s-a întâmplat imediat după Big Bang.
Wen și colegii săi au folosit un model bazat pe legile fundamentale ale fizicii, precum teoria relativității generale a lui Einstein, și au comparat datele despre radiația cosmică de fond prezise de modelul folosit cu datele obținute prin observații directe.
Cercetătorii au constatat că modelul nu se potrivea cu observațiile, adică ceea ce vedem în realitate în universul îndepărtat.
Totuși, când au modificat teoria lui Einstein pentru a lua în considerare deficitul de 1% al gravitației, modelul lor s-a potrivit mai bine cu datele obținute prin observarea universului.
O modificare de 1% nu pare foarte mare, dar este destul ca oamenii de știință să verifice posibilitatea ca teoria lui Einstein să necesite o actualizare.
Mai mult, eroarea ne-ar putea ajuta să cunoaștem mai bine unele fenomene observate în univers pe care nu le înțelegem pe deplin.
Spre exemplu, conform modelelor teoretice, rata cu care universul se extinde ar trebui să fie aceeași peste tot. Cu toate acestea, observațiile făcute în universul apropiat arată că rata de expansiune este mai mare decât cea din regiunile mai îndepărtate ale universului.
Pentru moment, există încă posibilitatea ca imperfecțiunea să fie doar rezultatul unei erori statistice.
Valerio Faraoni, profesor de fizică și decan al Universității Bishop's, a spus că nu este imposibil ca eroarea să fie reală întrucât relativitatea generală nu a fost testată în universul îndepărtat.
Următorul pas pentru Wen și colegii săi ar fi să analizeze noile date obținute cu Instrumentul spectroscopic de energie întunecată (DESI), care măsoară efectele energiei întunecate asupra ratei de expansiune a universului și a creat cea mai mare hartă 3D de până acum a cosmosului.
Mai mult, DESI a descoperit că, la fel ca gravitația, energia întunecată nu se comportă în felul în care se așteptau astronomii la scară mare în univers.
Wen vrea să descopere dacă cele două „erori” au vreo legătură, ceea ce ar arăta și mai mult că relativitatea generală trebuie modificată.