Teori Graviti Einstein: Pencarian Penyimpangan

Teori graviti Einstein, yang dikenali sebagai relativiti am, telah sangat berjaya selama lebih satu abad. Walau bagaimanapun, ia mempunyai kelemahan teori, terutamanya apabila ia berkaitan dengan singulariti ruang masa di dalam lubang hitam dan Big Bang itu sendiri.

Tidak seperti teori yang menerangkan daya asas lain dalam fizik, relativiti am hanya diuji dalam graviti lemah. Ini bermakna penyimpangan daripada relativiti am masih mungkin dan belum diterokai sepenuhnya di seluruh alam semesta. Ahli fizik teori percaya bahawa penyelewengan daripada relativiti am mesti berlaku.

Satu penyelesaian yang mungkin kepada kelemahan relativiti am adalah dengan menggabungkan mekanik kuantum, yang digunakan untuk skala yang sangat kecil. Fizik kuantum mencadangkan bahawa zarah harus dianggap sebagai gelombang dan bukannya titik, dan prinsip ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahawa pasangan kuantiti tertentu, seperti kedudukan dan halaju, tidak boleh diketahui dengan ketepatan mutlak.

Percubaan untuk menggabungkan relativiti am dan fizik kuantum telah memperkenalkan penyimpangan daripada teori Einstein, menunjukkan bahawa ia tidak boleh menjadi teori graviti muktamad. Arthur Eddington, yang terkenal mengesahkan relativiti am dalam gerhana matahari 1919, mula mencari alternatif sejurus selepas pengenalannya.

Kosmologi memainkan peranan penting dalam kajian teori graviti. Model Λ-Cold Dark Matter (ΛCDM) telah menjadi model standard kosmologi, tetapi ia tidak lengkap dan tidak memuaskan dari perspektif teori. Tenaga gelap diperkenalkan untuk menerangkan pecutan pengembangan kosmik dan merupakan komponen penting dalam model ΛCDM. Walau bagaimanapun, sifat tenaga gelap kekal sebagai misteri, dan kewujudannya tidak mempunyai justifikasi fizikal.

Satu alternatif kepada tenaga gelap ialah pemalar kosmologi, tetapi ia memerlukan penalaan halus agar sesuai dengan pemerhatian kosmologi. Ada kemungkinan bahawa masalah timbul daripada cuba menyesuaikan pemerhatian kosmologi ke dalam relativiti umum, dan bukannya kewujudan tenaga gelap yang misterius.

Pencarian penyimpangan daripada teori graviti Einstein berterusan apabila ahli fizik meneroka teori alternatif dan berusaha untuk memahami sifat alam semesta.