Teoria relativităţii lui Einstein, la fel de actuală după o sută de ani

„Einstein a schimbat felul în care percepem cele mai fundamentale lucruri, spaţiul şi timpul, deschizându-ne ochii asupra cosmosului şi a unora dintre cele mai interesante fenomene ale sale, cum ar fi găurile negre”, a declarat pentru AFP David Kaiser, profesor de fizică şi istoria ştiinţei la Massachussetts Institute of Technology (MIT).

Celebrul fizician, care şi-a petrecut ultimii ani ai vieţii la Universitatea Princeton (estul Statelor Unite), şi-a prezentat teoria în 25 noiembrie 1915 la Academia prusacă de ştiinţe, iar documentul a fost publicat în martie 1916 în revista Annalen Der Physik.

Relativitatea generală, una dintre cele mai revoluţionare teorii ştiinţifice din istorie, a reprezentat un salt imens în raport cu legea universală a gravitaţiei a lui Isaac Newton din 1687, arătând că „spaţiul şi timpul nu sunt imuabile, ci fenomene dinamice supuse evoluţiei, ca şi celelalte procese din Univers”, arată Michael Turner, profesor de fizică şi cosmologie la Universitatea din Chicago.

Einstein lansase teoria relativităţii restrânse încă din 1905, descriind atunci distorsiunea timpului şi a spaţiului la trecerea unui obiect ce avansează cu o viteză apropiată de cea a luminii, care este imuabilă. El şi-a făcut cunoscută celebra ecuaţia E=mc2, care punea sub semnul îndoielii ipotezele din acea epocă, potrivit cărora energia şi masa erau distincte. Einstein a demonstrat că este vorba de acelaşi lucru, sub forme diferite.

După zece ani, relativitatea generală oferea o viziune mai largă, arătând că gravitatea este o curbură a timpului şi spaţiului în prezenţa unei mase. Astfel, timpul se scurge mai încet în apropierea unui câmp gravitaţional puternic, ca cel al unei planete, decât în golul spaţiului.

Teoria a fost verificată comparând două ceasuri atomice, unul pe Pământ şi celălalt într-un avion zburând la mare altitudine, înregistrându-se o întârziere în cazul celui de-al doilea. GPS-ul este o aplicaţie a acestui fenomen. Sateliţii au ceasuri extrem de precise, potrivite pentru a lua în calcul decalajul de timp; în caz contrar GPS-ul nu ar putea funcţiona.

Conform teoriei relativităţii generale, şi lumina este curbată de câmpuri gravitaţionale puternice, lucru confirmat de observaţiile astronomului britanic Arthur Eddington în 1919.

Einstein a mai prezis faptul că stelele aflate la sfârşitul existenţei, care şi-au epuizat combustibilul nuclear, se prăbuşesc sub propria lor gravitate. Stratul lor exterior explodează într-o supernovă, în timp ce nucleul formează un obiect foarte dens numit „stea cu neutroni” sau „pulsar”. Ele se pot transforma şi în găuri negre, al căror câmp gravitaţional curbează atât de mult spaţiul încât lumina nu poate ieşi.

Potrivit lui Einstein, aceste corpuri cereşti, datorită masei lor, ar trebui să provoace ondulaţii în spaţiu-timp, aşa cum o piatră face valuri în apă. Astronomii speră să observe direct aceste unde gravitaţionale, spune profesorul Kaiser. „Acest lucru ar confirma una din ultimele mari preziceri ale lui Einstein care nu a fost verificată încă”, adaugă el, potrivit Agerpres. Instrumente construite în acest scop, printre care LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) în Statele Unite şi VIRGO în Europa ar urma să detecteze aceste unde în anii viitori, apreciază omul de ştiinţă.

Însă provocarea majoră constă în reconcilierea teoriei relativităţii generale cu fizica cuantică, cei doi mari stâlpi ai fizicii moderne. Fizica cuantică, contrar relativităţii, se potriveşte perfect pentru descrierea fenomenelor la nivel atomic, cu numeroase aplicaţii, de la tranzistor la calculatoare, dar nu şi la scara Universului.

Profesorul Turner consideră că cea mai potrivită teorie pentru o asemenea reconciliere este cea a corzilor, potrivit căreia particulele elementare sunt alcătuite din stringuri (corzi sau sfori), aflate sub excitaţie. Corzile elastice vibrează la diferite frecvenţe şi nu sunt prinse de un suport, ci plutesc în continuum-ul spaţiu-timp. „Această teorie ar putea răspunde eventual la întrebarea fundamentală despre natura timpului şi a spaţiului…şi sugerează posibila existenţă a altor dimensiuni”, a declarat el pentru AFP.

Conform profesorului citat, „teoria corzilor este asemenea unui coş gol în care se pot pune speranţe şi visuri”, în timp ce „suntem pregătiţi pentru viitoarea etapă, viitorul Einstein”, încheie el.