Sada aastat tagasi, 1915. aastal, pakkus noor Šveitsi teadlane, kes oli selleks ajaks juba teinud füüsikas revolutsioonilisi avastusi, põhimõtteliselt uue arusaama gravitatsioonist.
1915. aastal avaldas Einstein üldise relatiivsusteooria, mis iseloomustab gravitatsiooni kui aegruumi põhiomadust. Ta esitas rea võrrandeid, mis kirjeldasid aegruumi kõveruse mõju selles esineva aine ja kiirguse energiale ja liikumisele.
Sada aastat hiljem sai üldrelatiivsusteooria (GTR) kaasaegse teaduse ülesehitamise aluseks, see pidas vastu kõigile katsetele, millega teadlased seda ründasid.
Kuid kuni viimase ajani oli teooria stabiilsuse kontrollimiseks võimatu ekstreemsetes tingimustes katseid läbi viia.
On hämmastav, kui tugevaks on relatiivsusteooria 100 aastaga osutunud. Kasutame ikka seda, mida Einstein kirjutas!
Clifford Will, teoreetiline füüsik, Florida ülikool
Teadlastel on nüüd tehnoloogia, et otsida füüsikat väljaspool üldrelatiivsusteooriat.
Uus pilk gravitatsioonile
Üldrelatiivsusteooria kirjeldab gravitatsiooni mitte kui jõudu (nagu see ilmneb Newtoni füüsikas), vaid kui objektide massist tulenevat aegruumi kõverust. Maa tiirleb ümber Päikese mitte sellepärast, et täht teda tõmbab, vaid seetõttu, et Päike deformeerib aegruumi. Kui paned raske keeglipalli venitatud teki peale, muudab tekk kuju – gravitatsioon mõjutab ruumi umbes samamoodi.
Einsteini teooria ennustas mõningaid pööraseid avastusi. Näiteks mustade aukude olemasolu võimalus, mis painutavad aegruumi sedavõrd, et seest ei pääse miski välja, isegi valgus mitte. Teooriale tuginedes leiti tõendeid tänapäeval üldtunnustatud arvamusele, et Universum paisub ja kiireneb.
Üldrelatiivsusteooriat on kinnitanud arvukad tähelepanekud. Einstein ise kasutas Merkuuri orbiidi arvutamiseks üldrelatiivsusteooriat, mille liikumist ei saa kirjeldada Newtoni seadustega. Einstein ennustas nii massiivsete objektide olemasolu, et need painutavad valgust. See on gravitatsiooniläätse nähtus, millega astronoomid sageli kokku puutuvad. Näiteks eksoplaneetide otsimine tugineb selle tähe gravitatsioonivälja poolt painutatud kiirguse peente muutuste mõjule, mille ümber planeet tiirleb.
Einsteini teooria testimine
Üldrelatiivsusteooria töötab tavalise gravitatsiooni korral hästi, nagu näitavad Maal tehtud katsed ja Päikesesüsteemi planeetide vaatlused. Kuid seda pole kunagi katsetatud ülitugevate väljade tingimustes füüsika piiril asuvates ruumides.
Kõige paljutõotavam viis teooria testimiseks sellistes tingimustes on aegruumi muutuste jälgimine, mida nimetatakse gravitatsioonilaineteks. Need tekivad suurte sündmuste, kahe massiivse keha, näiteks mustade aukude või eriti tihedate objektide – neutrontähtede – ühinemise tulemusena.
Sellise ulatusega kosmiline ilutulestik peegeldaks ainult aegruumi väikseimaid lainetusi. Näiteks kui kaks musta auku põrkasid kokku ja ühinesid kuskil meie galaktikas, võivad gravitatsioonilained venitada ja suruda Maa üksteisest meetri kaugusel asuvate objektide vahelise kauguse tuhandendiku võrra aatomituuma läbimõõdust.
Ilmunud on katsed, mis suudavad registreerida sellistest sündmustest tulenevaid aegruumi muutusi.
Gravitatsioonilainete tuvastamiseks on hea võimalus järgmise kahe aasta jooksul.
Clifford Will
Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), mille vaatluskeskused asuvad Richlandi osariigis Washingtonis ja Livingstoni osariigis Louisiana osariigis, kasutab laserit, et tuvastada kahekordsetes L-kujulistes detektorites väikseid moonutusi. Kui aegruumi lainetus läbib detektoreid, siis need venivad ja suruvad ruumi kokku, põhjustades detektori mõõtmete muutumist. Ja LIGO saab neid mõõta.
LIGO alustas sarja käivitamist 2002. aastal, kuid ei saavutanud tulemusi. 2010. aastal tehti täiendusi ja organisatsiooni järglane Advanced LIGO peaks taas tööle asuma sel aastal. Paljud kavandatavad katsed on suunatud gravitatsioonilainete otsimisele.
Teine võimalus relatiivsusteooria testimiseks on vaadelda gravitatsioonilainete omadusi. Näiteks võivad need olla polariseeritud, nagu valgus, mis läbib polariseeritud klaase. Relatiivsusteooria ennustab sellise efekti tunnuseid ja kõik kõrvalekalded arvutustest võivad saada põhjuseks teoorias kahelda.
Ühtne teooria
Clifford Will usub, et gravitatsioonilainete avastamine ainult tugevdab Einsteini teooriat:
Arvan, et peame jätkama üldrelatiivsusteooria tõendite otsimist, et olla kindlad, et need on õiged.
Milleks neid katseid üldse vaja on?
Kaasaegse füüsika üks olulisemaid ja tabamatumaid ülesandeid on otsida teooriat, mis ühendaks Einsteini uurimistööd, st makrokosmose teaduse ja kvantmehaanika, kõige väiksemate objektide reaalsuse.
Edusammud selles valdkonnas, kvantgravitatsioon, võivad nõuda muudatusi üldrelatiivsusteoorias. Võimalik, et kvantgravitatsiooni katsed nõuaksid nii palju energiat, et neid oleks võimatu läbi viia. "Aga kes teab," ütleb Will, "võib-olla on kvantuniversumis mõju, mis on tähtsusetu, kuid otsitav."
27. aprillil 1900 Suurbritannia Kuninglikus Instituudis peetud kõnes ütles lord Kelvin: „Teoreetiline füüsika on harmooniline ja terviklik ehitis. Füüsika selges taevas on ainult kaks väikest pilve - valguse kiiruse püsivus ja kiirguse intensiivsuse kõver sõltuvalt lainepikkusest. Arvan, et need kaks konkreetset küsimust saavad peagi lahenduse ja 20. sajandi füüsikutel pole enam midagi teha. Lord Kelvin osutus füüsika põhiliste uurimisvaldkondade osutamisel täiesti õigeks, kuid ei hinnanud õigesti nende olulisust: nendest tekkinud relatiivsusteooria ja kvantteooria osutusid lõpututeks uurimisvaldkondadeks, mis on hõivanud teadusmeele. rohkem kui sada aastat.
Kuna see ei kirjeldanud gravitatsioonilist interaktsiooni, hakkas Einstein varsti pärast selle valmimist välja töötama selle teooria üldversiooni, mille loomisel ta veetis 1907–1915. Teooria oli ilus oma lihtsuses ja kooskõlas loodusnähtustega, välja arvatud üks asi: sel ajal, kui Einstein teooriat koostas, polnud Universumi paisumisest ja isegi teiste galaktikate olemasolust veel teada, mistõttu arvasid tolleaegsed teadlased, et Universum eksisteeris lõputult ja oli paigal. Samal ajal tulenes Newtoni universaalse gravitatsiooni seadusest, et fikseeritud tähed tuleks mingil hetkel lihtsalt ühte punkti kokku tõmmata.
Kuna Einstein ei leidnud sellele nähtusele paremat seletust, lisas ta oma võrranditesse , mis kompenseeris arvuliselt ja võimaldas seega statsionaarsel universumil eksisteerida ilma füüsikaseadusi rikkumata. Seejärel hakkas Einstein oma suurimaks veaks pidama kosmoloogilise konstandi lisamist oma võrranditesse, kuna see polnud teooria jaoks vajalik ja seda ei kinnitanud miski muu kui tol ajal näiliselt paigal seisev Universum. Ja 1965. aastal avastati kosmiline mikrolaineline taustkiirgus, mis tähendas, et universumil oli algus ja konstant Einsteini võrrandites osutus täiesti ebavajalikuks. Sellegipoolest leiti kosmoloogiline konstant 1998. aastal siiski: Hubble'i teleskoobi andmetel ei aeglustanud kauged galaktikad gravitatsioonilise külgetõmbe tõttu oma paisumist, vaid isegi kiirendasid.
Põhiteooria
Lisaks erirelatiivsusteooria põhipostulaatidele lisandus siia midagi uut: Newtoni mehaanika andis küll arvulise hinnangu materiaalsete kehade gravitatsioonilisele vastasmõjule, kuid ei selgitanud selle protsessi füüsikat. Einsteinil õnnestus seda kirjeldada läbi 4-mõõtmelise aegruumi kõveruse massiivse keha poolt: keha tekitab enda ümber häire, mille tulemusena hakkavad ümbritsevad kehad liikuma mööda geodeetilisi jooni (selliste joonte näideteks on Maa pikkus- ja laiuskraad, mis sisevaatlejale näivad olevat sirged, kuid tegelikult on need veidi kõverad). Samamoodi painduvad ka valguskiired, mis moonutab massiivse objekti taga nähtavat pilti. Objektide positsioonide ja masside eduka kokkulangemise korral viib see selleni (kui aegruumi kumerus toimib tohutu läätsena, muutes kauge valgusallika palju heledamaks). Kui parameetrid ei ühti ideaalselt, võib see viia kaugete objektide astronoomilistel kujutistel "Einsteini risti" või "Einsteini ringi" moodustumiseni.
Teooria ennustuste hulgas oli ka gravitatsiooniline ajadilatatsioon (mis massiivsele objektile lähenedes mõjus kehale samamoodi nagu kiirendusest tingitud ajadilatatsioon), gravitatsiooniline (kui massiivse keha kiirgav valgusvihk läheb spektri punasesse ossa selle energia kadumise tagajärjel "gravitatsioonikaevust" väljumise tööfunktsiooni jaoks, samuti gravitatsioonilained (aegruumi häirimine, mida tekitab mis tahes keha massiga liikumise ajal) .
Teooria staatus
Esimese kinnituse üldisele relatiivsusteooriale sai Einstein ise samal 1915. aastal, mil see avaldati: teooria kirjeldas absoluutse täpsusega Merkuuri periheeli nihet, mida varem ei suudetud Newtoni mehaanika abil seletada. Sellest ajast peale on avastatud palju muid nähtusi, mida teooria ennustas, kuid mille avaldamise ajal olid need tuvastamiseks liiga nõrgad. Seni viimane selline avastus oli gravitatsioonilainete avastamine 14. septembril 2015. aastal.
SRT, TOE - need lühendid peidavad tuttavat terminit "relatiivsusteooria", mis on tuttav peaaegu kõigile. Lihtsa keeles saab kõike seletada, isegi geeniuse avaldust, nii et ärge heitke meelt, kui te ei mäleta oma kooli füüsikakursust, sest tegelikult on kõik palju lihtsam, kui tundub.
Teooria päritolu
Niisiis, alustame kursusega "Relatiivsusteooria mannekeenidele". Albert Einstein avaldas oma töö 1905. aastal ja see tekitas teadlaste seas segadust. See teooria kattis peaaegu täielikult palju lünki ja ebakõlasid eelmise sajandi füüsikas, kuid lisaks kõigele muule muutis see ruumi ja aja idee. Paljusid Einsteini väiteid oli tema kaasaegsetel raske uskuda, kuid katsed ja uuringud kinnitasid vaid suure teadlase sõnu.
Einsteini relatiivsusteooria selgitas lihtsate sõnadega, millega inimesed olid sajandeid hädas olnud. Seda võib nimetada kogu kaasaegse füüsika aluseks. Enne relatiivsusteooria teemalise vestluse jätkamist tuleks aga selgeks teha terminite küsimus. Kindlasti on paljud populaarteaduslikke artikleid lugedes kohanud kahte lühendit: STO ja GTO. Tegelikult viitavad need veidi erinevatele mõistetele. Esimene on erirelatiivsusteooria ja teine tähistab "üldist relatiivsusteooriat".
Lihtsalt midagi keerulist
STR on vanem teooria, millest sai hiljem osa GTR-ist. See võib arvestada ainult ühtlase kiirusega liikuvate objektide füüsilisi protsesse. Üldteooria võib kirjeldada, mis juhtub kiirendavate objektidega, ja selgitada ka gravitoniosakeste ja gravitatsiooni olemasolu.
Kui valguse kiirusele lähenedes on vaja kirjeldada liikumist ning ka ruumi ja aja suhet, saab seda teha spetsiaalne relatiivsusteooria. Lihtsate sõnadega saab seda seletada järgmiselt: näiteks sõbrad tulevikust kinkisid sulle kosmoselaeva, mis suudab lennata suurel kiirusel. Kosmoselaeva ninas on kahur, mis suudab tulistada footoneid kõige pihta, mis ette tuleb.
Laske sooritades lendavad need osakesed laeva suhtes valguse kiirusel, kuid loogiliselt võttes peaks seisev vaatleja nägema kahe kiiruse (footonid ise ja laev) summat. Aga ei midagi sellist. Vaatleja näeb footoneid liikumas kiirusega 300 000 m/s, nagu oleks laeva kiirus null.
Asi on selles, et ükskõik kui kiiresti objekt liigub, on valguse kiirus selle jaoks konstantne väärtus.
See väide on aluseks hämmastavatele loogilistele järeldustele, nagu näiteks aja aeglustamine ja moonutamine, olenevalt objekti massist ja kiirusest. Sellel põhinevad paljude ulmefilmide ja telesarjade süžeed.
Üldrelatiivsusteooria
Lihtsas keeles saab seletada mahukamat üldrelatiivsusteooriat. Alustuseks peaksime arvestama asjaoluga, et meie ruum on neljamõõtmeline. Aeg ja ruum on ühendatud sellises "subjektis" nagu "ruumi-aja kontiinum". Meie ruumis on neli koordinaattelge: x, y, z ja t.
Kuid inimesed ei suuda nelja dimensiooni otseselt tajuda, nagu ka kahemõõtmelises maailmas elav hüpoteetiline lame inimene ei suuda üles vaadata. Tegelikult on meie maailm vaid neljamõõtmelise ruumi projektsioon kolmemõõtmeliseks ruumiks.
Huvitav fakt on see, et üldise relatiivsusteooria järgi kehad liikumisel ei muutu. Neljamõõtmelise maailma objektid on tegelikult alati muutumatud ja nende liikumisel muutuvad ainult nende projektsioonid, mida me tajume aja moonutamise, suuruse vähenemise või suurenemisena jne.
Lifti eksperiment
Relatiivsusteooriat saab lihtsate sõnadega seletada väikese mõtteeksperimendi abil. Kujutage ette, et olete liftis. Kabiin hakkas liikuma ja sa leidsid end kaaluta olekust. Mis juhtus? Põhjuseid võib olla kaks: kas lift on kosmoses või on planeedi gravitatsiooni mõjul vabalanguses. Kõige huvitavam on see, et kaaluta oleku põhjust on võimatu välja selgitada, kui pole võimalik liftikabiinist välja vaadata ehk mõlemad protsessid näevad välja ühesugused.
Võib-olla jõudis Albert Einstein pärast sarnase mõtteeksperimendi läbiviimist järeldusele, et kui need kaks olukorda on üksteisest eristamatud, siis tegelikult gravitatsiooni mõjul keha ei kiirendata, see on ühtlane liikumine, mis on mõjul kõver. massiivsest kehast (antud juhul planeedist). Seega on kiirendatud liikumine vaid ühtlase liikumise projektsioon kolmemõõtmelisse ruumi.
Hea näide
Veel üks hea näide teemal "Relatiivsus mannekeenidele". See ei ole täiesti õige, kuid see on väga lihtne ja selge. Kui asetate venitatud kangale mõne eseme, moodustab see selle alla "läbipainde" või "lehtri". Kõik väiksemad kehad on sunnitud oma trajektoori moonutama vastavalt uuele ruumikõverale ja kui kehal on vähe energiat, ei pruugi ta sellest lehtrist üldse üle saada. Liikuva objekti enda seisukohast jääb aga trajektoor sirgeks, ruumi paindumist nad ei tunne.
Gravitatsioon "alandatud"
Üldrelatiivsusteooria tulekuga on gravitatsioon lakanud olemast jõud ja on nüüd rahul aja ja ruumi kõveruse lihtsa tagajärjega. Üldrelatiivsusteooria võib tunduda fantastiline, kuid see on töötav versioon ja seda kinnitavad katsed.
Relatiivsusteooria võib seletada paljusid uskumatuna näivaid asju meie maailmas. Lihtsamalt öeldes nimetatakse selliseid asju üldrelatiivsusteooria tagajärgedeks. Näiteks massiivsete kehade lähedal lendavad valguskiired on painutatud. Pealegi on paljud süvakosmosest pärit objektid peidus üksteise taha, kuid tänu sellele, et valguskiired painduvad ümber teiste kehade, on meie silmadele (täpsemalt teleskoobisilmadele) ligipääsetavad näiliselt nähtamatud objektid. See on nagu läbi seinte vaatamine.
Mida suurem on gravitatsioon, seda aeglasemalt liigub aeg objekti pinnal. See ei kehti ainult massiivsete kehade kohta, nagu neutrontähed või mustad augud. Aja dilatatsiooni mõju on täheldatav isegi Maal. Näiteks satelliitnavigatsiooniseadmed on varustatud ülitäpsete aatomkelladega. Nad on meie planeedi orbiidil ja aeg tiksub seal veidi kiiremini. Sajad sekundid päevas annavad tulemuseks kuni 10 km vea Maal teekonna arvutamisel. See on relatiivsusteooria, mis võimaldab meil selle vea arvutada.
Lihtsamalt öeldes võib öelda: üldrelatiivsusteooria on paljude kaasaegsete tehnoloogiate aluseks ja tänu Einsteinile leiame pizzeria ja raamatukogu lihtsalt võõrast piirkonnast.
Üldrelatiivsusteooria koos erirelatiivsusteooriaga on Albert Einsteini hiilgav töö, kes 20. sajandi alguses muutis füüsikute suhtumist maailma. Sada aastat hiljem on üldrelatiivsusteooria maailma fundamentaalne ja kõige olulisem füüsikateooria ning väidab koos kvantmehaanikaga, et see on üks kahest "kõige teooria" nurgakivist. Üldrelatiivsusteooria kirjeldab gravitatsiooni kui aegruumi (üldises relatiivsusteoorias üheks tervikuks ühendatud) kõveruse tagajärge massi mõjul. Tänu üldrelatiivsusteooriale on teadlased tuletanud palju konstante, katsetanud hunnikut seletamatuid nähtusi ja jõudnud selliste asjadeni nagu mustad augud, tumeaine ja tumeenergia, Universumi paisumine, Suur Pauk ja palju muud. GTR pani veto ka valguse kiiruse ületamisele, püüdes meid sellega sõna otseses mõttes meie ümbrusesse (Päikesesüsteemi), kuid jättis lünga ussiaukude näol – lühikesed võimalikud teed läbi aegruumi.
RUDN-i ülikooli töötaja ja tema Brasiilia kolleegid seadsid kahtluse alla kontseptsiooni kasutada stabiilseid ussiauke portaalidena aegruumi erinevatesse punktidesse. Nende uurimistöö tulemused avaldati ajakirjas Physical Review D. – ulmekirjanduses üsna hakitud klišee. Ussiauk ehk “ussiauk” on teatud tüüpi tunnel, mis ühendab aegruumi kõveruse kaudu kaugeid kosmosepunkte või isegi kahte universumit.
Kes oleks võinud arvata, et väike postitöötaja vahetuboma aja teaduse alused? Aga see juhtus! Einsteini relatiivsusteooria sundis meid ümber vaatama tavapärast vaadet Universumi ehitusele ja avas uusi teaduslikke teadmisi.
Enamik teadusavastusi tehakse katsete kaudu: teadlased kordavad katseid mitu korda, et olla nende tulemustes kindlad. Tööd tehti tavaliselt ülikoolides või suurettevõtete uurimislaborites.
Albert Einstein muutis täielikult teaduslikku pilti maailmast, ilma et oleks teinud ühtegi praktilist katset. Tema ainsad tööriistad olid paber ja pliiats ning kõik katsed viis ta läbi peas.
liikuv valgus
(1879-1955) rajas kõik oma järeldused "mõtteeksperimendi" tulemustele. Neid katseid sai teha ainult kujutlusvõimes.
Kõikide liikuvate kehade kiirused on suhtelised. See tähendab, et kõik objektid liiguvad või jäävad paigale ainult mõne teise objekti suhtes. Näiteks Maa suhtes liikumatu inimene pöörleb samal ajal koos Maaga ümber Päikese. Või oletame, et inimene kõnnib mööda liikuva rongi vagunit liikumissuunas kiirusega 3 km/h. Rong liigub kiirusega 60 km/h. Maapinnal seisva vaatleja suhtes on inimese kiirus 63 km/h – inimese kiirus pluss rongi kiirus. Kui ta kõnniks vastu liiklust, oleks tema kiirus paigalseisva vaatleja suhtes 57 km/h.
Einstein väitis, et valguse kiirusest ei saa sel viisil rääkida. Valguse kiirus on alati konstantne, olenemata sellest, kas valgusallikas läheneb teile, eemaldub teist või seisab paigal.
Mida kiiremini, seda vähem
Einstein tegi algusest peale üllatavaid oletusi. Ta väitis, et kui objekti kiirus läheneb valguse kiirusele, siis selle suurus väheneb ja mass, vastupidi, suureneb. Ühtegi keha ei saa kiirendada valguse kiirusega võrdse või sellest suurema kiiruseni.
Tema teine järeldus oli veelgi üllatavam ja näis olevat terve mõistusega vastuolus. Kujutage ette, et kahest kaksikust üks jäi Maale, teine aga liikus läbi kosmose valguse kiirusele lähedase kiirusega. Maa peal asumisest on möödunud 70 aastat. Laeva pardal kulgeb aeg Einsteini teooria järgi aeglasemalt ja näiteks on seal möödunud vaid kümme aastat. Selgub, et Maale jäänud kaksikutest sai kuuskümmend aastat vanemaks kui teine. Seda efekti nimetatakse " kaksiku paradoks" See kõlab lihtsalt uskumatult, kuid laborikatsed on kinnitanud, et aja dilatatsioon valguse kiirusele lähedasel kiirusel on tegelikult olemas.
Halastamatu järeldus
Einsteini teooria sisaldab ka kuulsat valemit E = mc 2, milles E on energia, m on mass ja c on valguse kiirus. Einstein väitis, et massi saab muuta puhtaks energiaks. Selle avastuse praktilises elus rakendamise tulemusena ilmus aatomienergia ja tuumapomm.
Einstein oli teoreetik. Eksperimendid, mis pidid tema teooria õigsust tõestama, jättis ta teistele. Paljusid neist katsetest ei saanud teha enne, kui olid kättesaadavad piisavalt täpsed mõõteriistad.
Faktid ja sündmused
- Tehti järgmine katse: lennuk, millele oli paigaldatud väga täpne kell, tõusis õhku ja suurel kiirusel ümber Maa lennates maandus samas punktis. Lennuki pardal olevad kellad jäid Maa kelladest maha sekundi murdosa võrra.
- Kui kukutate palli vabalangemise kiirendusega kukkuvas liftis, siis pall ei kuku, vaid näib rippuvat õhus. See juhtub seetõttu, et pall ja lift kukuvad sama kiirusega.
- Einstein tõestas, et gravitatsioon mõjutab aegruumi geomeetrilisi omadusi, mis omakorda mõjutab kehade liikumist selles ruumis. Seega kaks keha, mis hakkavad üksteisega paralleelselt liikuma, kohtuvad lõpuks ühes punktis.
Aja ja ruumi painutamine
Kümme aastat hiljem, aastatel 1915-1916 töötas Einstein välja uue gravitatsiooniteooria, mida ta nimetas üldrelatiivsusteooria. Ta väitis, et kiirendus (kiiruse muutus) mõjub kehadele samamoodi nagu gravitatsioonijõud. Kosmonaut ei suuda oma tunnete põhjal kindlaks teha, kas teda tõmbab ligi suur planeet või on rakett hakanud aeglustuma.
Kui kosmoselaev kiirendab valguse kiirusele lähedase kiiruseni, siis sellel olev kell aeglustub. Mida kiiremini laev liigub, seda aeglasemalt kell läheb.
Selle erinevused Newtoni gravitatsiooniteooriast ilmnevad, kui uuritakse tohutu massiga kosmilisi objekte, näiteks planeete või tähti. Katsed on kinnitanud suure massiga kehade lähedalt mööduvate valguskiirte paindumist. Põhimõtteliselt on võimalik, et gravitatsiooniväli on nii tugev, et valgus ei pääse sellest kaugemale. Seda nähtust nimetatakse " must auk" "Mustad augud" on ilmselt avastatud mõnes tähesüsteemis.
Newton väitis, et planeetide orbiidid ümber päikese on fikseeritud. Einsteini teooria ennustab planeetide orbiitide aeglast täiendavat pöörlemist, mis on seotud Päikese gravitatsioonivälja olemasoluga. Ennustus kinnitati eksperimentaalselt. See oli tõeliselt epohhiloov avastus. Sir Isaac Newtoni universaalse gravitatsiooni seadust muudeti.
Võidurelvastumise algus
Einsteini töö andis võtme paljudele looduse saladustele. Need mõjutasid paljude füüsikaharude arengut, alates elementaarosakeste füüsikast kuni astronoomia – Universumi ehituse teaduseni.
Einstein ei tegelenud oma elus ainult teooriaga. 1914. aastal sai temast Berliini Füüsika Instituudi direktor. 1933. aastal, kui natsid Saksamaal võimule tulid, pidi ta juudina siit riigist lahkuma. Ta kolis USA-sse.
Kuigi Einstein oli 1939. aastal sõja vastu, kirjutas ta president Rooseveltile kirja, hoiatades teda, et võidakse valmistada pomm, millel oleks tohutu hävitav jõud, ja et Natsi-Saksamaa on juba alustanud sellise pommi väljatöötamist. President andis korralduse tööd alustada. Sellest sai alguse võidurelvastumine.