Görelilik teorisi genellikle Albert Einstein’ın birbiriyle ilişkili iki teorisini kapsar: 1905’te yayınlanan özel görelilik ve 1915’te yayınlanan genel görelilik. Özel görelilik, yerçekiminin olmadığı tüm fiziksel olaylara uygulanır. Genel görelilik, yerçekimi yasasını ve diğer doğa güçleriyle ilişkisini açıklar.
Görelilik teorisi, klasik fiziğin belirli gözlemleri açıklayamaması nedeniyle 1900’lerin başında Albert Einstein tarafından geliştirildi. Özel görelilik ve genel görelilik olmak üzere iki bileşeni vardır.
Özel görelilik, sabit ışık hızı ve fiziksel olayların tüm gözlemciler için aynı görünmesi ve önemli bir yerçekimi olmaksızın tüm fiziksel olaylara uygulanması gibi anahtar kavramlara dayanır. Genel görelilik, uzay ve zamanın uzay-zamanın iki yönü olduğu ve yerçekimi olarak algıladığımız şeyin uzay-zamanın bükülmesi olduğu fikridir.
Kozmosu inceleyen bilim adamlarının, “sıradanlık ilkesi” olarak bilinen, özünde Dünya, Güneş veya Dünya ile ilgili gerçekten özel hiçbir şey olmadığını öne süren favori bir felsefeleri vardır. Samanyolu Evrenin geri kalanına kıyasla galaksi.
Şimdi, Boulder’daki Colorado Üniversitesi’nden (CU Boulder) yapılan yeni araştırma, sıradanlık durumuna bir başka kanıt daha ekliyor: Galaksiler, erken evrene göre ortalama olarak hareketsizdir. CU Boulder astrofizik profesörü Jeremy Darling, bu yeni kozmolojik bulguyu 26 Mayıs 2022’de dergide yayınladı. Astrofizik Dergi Mektupları.
NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen Eylül 2003 – Ocak 2004 fotoğraflarından oluşan bu görüntü, kozmosun görünür ışıktaki en derin görüntüsünde, milyarlarca ışıkyılı boyunca uzanan yaklaşık 10.000 galaksiyi gösteriyor. Kredi: Görüntü NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), HUDF Ekibinin izniyle
Darling, “Bu araştırma bize komik bir hareketimiz olduğunu söylüyor, ancak bu komik hareket evren hakkında bildiğimiz her şeyle tutarlı – burada özel bir şey olmuyor” dedi. “Galaksi veya gözlemci olarak özel değiliz.”
Yaklaşık 35 yıl önce araştırmacılar, evrenin oluşumundan kalan elektromanyetik radyasyon olan kozmik mikrodalga arka planını keşfettiler. Büyük patlama. Kozmik mikrodalga arka planı, hareketimiz yönünde daha sıcak ve hareketimiz yönünden daha soğuk görünür.
Bilim adamları, erken evrenin bu parıltısından, Güneş’in – ve onun etrafında dönen Dünya’nın – belirli bir yönde, belirli bir hızda hareket ettiğini çıkarabilirler. Araştırmacılar, çıkarsanan hızımızın ışık hızının yüzde bir kesri olduğunu buluyorlar – küçük ama sıfır değil.
Astrofizik profesörü Jeremy Darling, galaksi evrimi, devasa kara delikler, yıldız oluşumu ve kozmoloji üzerine çalışıyor. Kredi: Boulder’daki Colorado Üniversitesi
Bilim adamları, Dünya’dan görülebilen galaksileri sayarak veya parlaklıklarını toplayarak bu çıkarımı bağımsız olarak test edebilirler. Bunu büyük ölçüde Albert Einstein’ın hızın zaman ve uzayı nasıl etkilediğini açıklayan 1905 özel görelilik teorisi sayesinde yapabilirler. Bu uygulamada, Dünya’daki bir kişi, evrene tek bir yönde (Güneş ve Dünya’nın hareket ettiği yönde) bakan bir kişi, daha parlak, daha mavi ve daha yoğun galaksileri görmelidir. Benzer şekilde, kişi diğer yöne bakarak daha koyu, daha kırmızı ve birbirinden daha uzak olan galaksileri görmelidir.
Ancak araştırmacılar son yıllarda galaksileri saymaya çalıştıklarında -ki bu doğru bir şekilde yapılması zor bir işlemdir- Güneş’in önceden düşünülenden çok daha hızlı hareket ettiğini gösteren sayılar buldular ki bu standart kozmolojiyle çelişiyor.
Darling, “Tüm gökyüzündeki galaksileri saymak zor – genellikle bir yarım küre veya daha azına takılıp kalırsınız,” dedi. “Üstelik bizim galaksimiz de araya giriyor. Daha az galaksi bulmanızı sağlayacak ve galaksimize yaklaştıkça daha sönük görünmelerine neden olacak toza sahip.”
Darling bu kozmolojik bulmacanın ilgisini çekti ve kafası karıştı, bu yüzden kendisi araştırmaya karar verdi. Ayrıca, iyileştirmeye yardımcı olabilecek yakın zamanda yayınlanan iki anket olduğunu da biliyordu. kesinlik Bir galaksi sayımının ve hız gizemine ışık tuttu: bunlardan biri New Mexico’daki Çok Büyük Dizili Gökyüzü Araştırması (VLASS) ve diğeri Avustralya’daki Hızlı Avustralya Kare Kilometre Dizisi Yol Bulucu Süreklilik Araştırması (RACS) olarak adlandırıldı.
“Einstein’ın bize uzun zaman önce bahsettiği bu temel ilkenin, görebileceğiniz bir şey olduğu fikrini seviyorum. Bu çok tuhaf görünen gerçekten ezoterik bir şey, ancak dışarı çıkıp galaksileri sayarsanız, bu düzgün etkiyi görebilirsiniz. Düşündüğünüz kadar ezoterik veya tuhaf değil.” – Jeremy Sevgilim
Birlikte, bu araştırmalar Darling’in kuzey ve güney yarımkürelerden gelen görüntüleri bir araya getirerek tüm gökyüzünü incelemesine izin verdi. Daha da önemlisi, yeni araştırmalar Samanyolu’nun tozunun içini “görmeyi” kolaylaştıran ve böylece evrenin görüşünü iyileştiren radyo dalgalarını da kullandı.
Darling araştırmaları analiz ettiğinde, galaksilerin sayısının ve parlaklıklarının, araştırmacıların daha önce kozmik mikrodalga arka planından çıkardıkları hızlarla mükemmel bir uyum içinde olduğunu buldu.
“Parlak bir yön ve loş bir yön buluyoruz – daha fazla galaksinin olduğu bir yön ve daha az galaksinin olduğu bir yön buluyoruz” dedi. “En büyük fark, kozmik mikrodalga arka planından erken evrenle aynı hizada olması ve doğru hıza sahip olmasıdır. Kozmolojimiz gayet iyi.”
Darling’in bulguları geçmişteki sonuçlardan farklı olduğu için, makalesi muhtemelen sonuçlarını doğrulamak veya tartışmak için çeşitli takip çalışmalarına yol açacaktır.
Ancak kozmoloji alanını ileriye taşımanın yanı sıra, bulgular Einstein’ın özel görelilik teorisinin gerçek dünyadan iyi bir örneğidir ve araştırmacıların teoriyi ünlü fizikçinin ilk önermesinden 100 yıldan fazla bir süre sonra hala nasıl uygulamaya koyduklarını göstermektedir. .
Darling, “Einstein’ın bize uzun zaman önce bahsettiği bu temel ilkenin görebileceğiniz bir şey olduğu fikrini seviyorum” dedi. “Süper tuhaf görünen gerçekten ezoterik bir şey ama dışarı çıkıp galaksileri sayarsanız, bu düzgün etkiyi görebilirsiniz. Düşündüğünüz kadar ezoterik veya tuhaf değil.”
Referans: Jeremy Darling, 26 Mayıs 2022, “Evren Hareket Yönümüzde Daha Parlak: Galaksi Sayımları ve Akıları SPK Dipolü ile Tutarlı” Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac6f08