Søgen efter at løse gåden over Einsteins teori kan snart være forbi

Astronomieksperimenter kunne snart teste en idé udviklet af Albert Einstein for næsten præcis et århundrede siden, siger videnskabsmænd.

Tests ved hjælp af avanceret teknologi kan løse et langvarigt puslespil om, hvad der driver den accelererede udvidelse af universet.

Forskere har længe søgt at fastslå, hvordan universets accelererede ekspansion drives. Beregninger i en ny undersøgelse kan hjælpe med at forklare, om mørk energi - som krævet af Einsteins generelle relativitetsteori - eller en revideret tyngdekraftsteori er ansvarlige.

Einsteins teori, som beskriver tyngdekraften som forvrængninger af rum og tid, inkluderet et matematisk element kendt som en kosmologisk konstant. Einstein introducerede det oprindeligt for at forklare et statisk univers, men kasserede sin matematiske faktor som en bommert, efter at det blev opdaget, at vores univers udvider sig.

Forskning udført for to årtier siden, imidlertid, viste, at denne udvidelse accelererer, hvilket tyder på, at Einsteins konstant stadig kan have en rolle at spille i forhold til mørk energi. Uden mørk energi, accelerationen indebærer en fiasko i Einsteins teori om tyngdekraft over de største afstande i vores univers.

Forskere fra University of Edinburgh har opdaget, at gåden kunne løses ved at bestemme tyngdehastigheden i kosmos ud fra en undersøgelse af gravitationsbølger - rum-tids krusninger, der forplanter sig gennem universet.

Forskernes beregninger viser, at hvis gravitationsbølger viser sig at bevæge sig med lysets hastighed, dette ville udelukke alternative gravitationsteorier, uden mørk energi, til støtte for Einsteins kosmologiske konstant. Hvis derimod deres hastighed adskiller sig fra lysets, så skal Einsteins teori revideres.

Et sådant eksperiment kunne udføres af Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) i USA, hvis tvillingedetektorer, 2000 miles fra hinanden, direkte detekterede gravitationsbølger for første gang i 2015.

Eksperimenter på de faciliteter, der er planlagt for i år, kunne løse spørgsmålet i tide til 100-året for Einsteins konstant.

Studiet, udgivet i Fysik bogstaver B , blev støttet af UK Science Technology Facilities Council, Swiss National Science Foundation, og den portugisiske fond for videnskab og teknologi.

Dr. Lucas Lombriser, fra University of Edinburghs School of Physics and Astronomy, sagde:"Seneste direkte gravitationsbølgedetektion har åbnet et nyt observationsvindue til vores univers. Vores resultater giver et indtryk af, hvordan dette vil guide os til at løse et af de mest fundamentale problemer i fysikken."