Ako Einstein „zdeformoval“ geometriu a ako v nej vznikajú gravitačné vlny. „Poopravil“ tak Euklida i Newtona

Keď Albert Einstein v novembri 1915 predstavil svoju všeobecnú teóriu relativity, tak veľmi dramaticky a doslova revolučne zmenil dovtedajšiu klasickú fyziku a tým aj našu predstavu o kozme a o procesoch v ňom.

Až dovtedy sa priestor a čas považovali za niečo „strnulé“, geometricky nemenné a od seba navzájom nezávislé.

Einsteinova teória relativity však tieto dve veličiny spojila a či takpovediac „zjednotila“ do dynamickej a geometricky deformovateľnej časopriestorovej štruktúry.

Dva hmotné objekty potom v zmysle novej Einsteinovej teórie už spolu neinteragujú priamo prostredníctvom gravitácie, ako to opísal Isaac Newton vo svojej teórii gravitácie v 17. storočí.

Ale hmota týchto objektov nielen vo svojom bezprostrednom okolí skôr deformuje časopriestor. A deformuje ho dokonca aj všade, všetkými smermi, až po hranice kozmu, aj keď s narastajúcou vzdialenosťou čoraz menej – a vo veľmi veľkých vzdialenostiach je hodnota tejto deformácie zanedbateľná.

Ak sa k tejto „priehlbine“ v časopriestore (zmienenými dvoma objektami spôsobenej) priblíži iné teleso, tak jeho dráha bude touto „priehlbinou“ ovplyvnená a zmenená na  krivkovú trajektóriu.

Dokonca aj svetlo šíriace sa vždy priamočiaro musí sledovať túto  Einsteinovu „zdeformovanú“ geometriu. Nepomôže mu ani jeho enormná rýchlosť (najvyššia v kozme) 300 000 km za sekundu k tomu, aby si zachovalo svoj priamočiary pohyb.

Ak sa na svojej ceste dostane do silne zakriveného časopriestoru, tak sa zakriví aj jeho cesta.

A kedykoľvek sa hmota v časopriestore pohybuje zrýchlene, tak v ňom spôsobí vibrácie šíriace sa rýchlosťou svetla – to je fenómén gravitačných vĺn.

Čím sú objekty masívnejšie a kompaktnejšie a čím rýchlejšie sa pohybujú, tým sú tieto gravitačné vlny silnejšie. Napriek tomu je tento efekt veľmi malý.

Sám Albert Einstein preto neveril, že by sa tieto oscilácie v časopriestore mohli niekedy zmerať. Tu sa však podľa všetkého mýlil.

Výbuch supernovy približne v polovici našej Mliečnej dráhy by natiahol a stlačil časopriestor, ktorý svojou masou vytvára naša Zem, len o tisícinu priemeru protóna (to je 10 na mínus 18 metra).

A signál dvoch spájajúcich sa čiernych dier vo vzdialenej galaxii, ako v prípade GW 150914, je ešte tisíckrát slabší.

Špeciálne meracie prístroje LIGO-Virgo sú určené práve pre takéto prípady.