ទ្រឹស្តីទូទៅនៃរ៉ឺឡាទីវីតេ និងផលប៉ះពាល់របស់វាទៅលើតារាសាស្ត្រ

ទ្រឹស្ដីនៃទំនាក់ទំនងទូទៅ និងផលប៉ះពាល់របស់វាទៅលើតារាសាស្ត្រ

ទ្រឹស្តីទូទៅនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេ គឺជាសមិទ្ធផលដ៏អស្ចារ្យបំផុតមួយនៅក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្ររូបវិទ្យា។ បង្កើតឡើងដោយលោក Albert Einstein ក្នុងឆ្នាំ 1915 វាបានបដិវត្តន៍វិធីដែលយើងយល់អំពីទំនាញផែនដី និងលំហ-ពេលវេលា។ លើសពីនេះ វាមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើវិស័យតារាសាស្ត្រ ដោយបើកផ្លូវសម្រាប់ការរកឃើញសំខាន់ៗ និងការផ្លាស់ប្តូរជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងរបៀបដែលយើងមើលឃើញ សកលលោក ។

មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ ទ្រឹស្តី ទូទៅ នៃទ្រឹស្តីទំនាក់ទំនង

ទ្រឹស្តីទូទៅនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេបានជំនួសការយល់ដឹងអំពីទំនាញផែនដីដែលបានពិពណ៌នាដោយច្បាប់ទំនាញសកលរបស់លោកអ៊ីសាកញូតុន។ យោងតាមលោកញូតុន ទំនាញផែនដីគឺជាកម្លាំងមួយដែលទាក់ទាញវត្ថុពីរដែលមានម៉ាស់ជាក់លាក់មួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អែងស្តែងបានណែនាំគោលគំនិតថាទំនាញផែនដីមិនមែនជាកម្លាំងទេ ប៉ុន្តែជាលទ្ធផលនៃការកោងនៃលំហ-ពេលវេលាដែលបណ្តាលមកពីម៉ាស់ និងថាមពល។

លំហអាកាសគឺជាគោលគំនិតមួយដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវវិមាត្រទាំងបីនៃលំហ និងវិមាត្រមួយនៃពេលវេលាទៅជាវិមាត្រទាំងបួនតែមួយ។ យោងតាមទ្រឹស្តីរបស់អែងស្តែង វត្ថុដ៏ធំសម្បើមដូចជាផ្កាយ ឬភព ធ្វើឱ្យលំហអាកាសបត់ជុំវិញពួកវា ដោយបង្កើតឥទ្ធិពលដែលយើងសង្កេតឃើញជាទំនាញផែនដី។

សមីការដែលពិពណ៌នាអំពីរឿងនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាសមីការវាលអែងស្តែង ហើយត្រូវបានចែងដូចខាងក្រោម៖

\[ R_{\mu\nu} – \frac{1}{2} Rg_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4} T_{\mu\nu} \]

នៅទីនេះ \( R_{\mu\nu} \) គឺជាតង់ស័រកោង Ricci, \( R \) គឺជាស្កាឡាកោង, \( g_{\mu\nu} \) គឺជាតង់ស័រម៉ែត្រ, \(\Lambda\) គឺជាថេរលោហធាតុ, \( G \) គឺជាថេរទំនាញរបស់ញូតុន, \( c \) គឺជាល្បឿនពន្លឺ និង \( T_{\mu\nu} \) គឺជាតង់ស័រថាមពលស្ត្រេស។

គោលគំនិតនេះធ្វើឱ្យយើងគិតឡើងវិញអំពី សកលលោក ជាពិសេសរបៀបដែលវត្ថុផ្លាស់ទីក្នុងដែនទំនាញ។

ផលប៉ះពាល់នៃទ្រឹស្តីទូទៅនៃរ៉ឺឡាទីវីតេលើតារាសាស្ត្រ

១. ការទស្សន៍ទាយ និងការសង្កេតមើលកែវយឹតទំនាញ

ការព្យាករណ៍គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតមួយអំពីទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេទូទៅគឺការថតចម្លងទំនាញផែនដី។ នៅពេលដែលពន្លឺពីវត្ថុឆ្ងាយៗដូចជាផ្កាយ ឬកាឡាក់ស៊ីឆ្លងកាត់ដែនទំនាញផែនដីនៃវត្ថុដ៏ធំមួយរវាងពួកវា និងអ្នកសង្កេតការណ៍ ផ្លូវពន្លឺនឹងកោង។ បាតុភូតនេះគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការពត់ពន្លឺដោយកែវអុបទិក។

កែវភ្នែកទំនាញអនុញ្ញាតឱ្យតារាវិទូសង្កេតមើលវត្ថុដែលអាចនៅឆ្ងាយពេក ឬស្រអាប់ពេកមិនអាចសង្កេតមើលដោយផ្ទាល់បាន។ លើសពីនេះ កែវភ្នែកទំនាញផ្តល់នូវភស្តុតាងរឹងមាំសម្រាប់អត្ថិភាពនៃ រូបធាតុងងឹត ព្រោះវាអនុញ្ញាតឱ្យយើងវាស់ម៉ាស់វត្ថុដែលមិនអាចមើលឃើញដោយផ្ទាល់ ប៉ុន្តែមានឥទ្ធិពលទំនាញយ៉ាងសំខាន់។

២. ភស្តុតាងនៃអត្ថិភាព នៃប្រហោងខ្មៅ

រន្ធខ្មៅ គឺជាការទស្សន៍ទាយមួយទៀតនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេទូទៅ។ រន្ធខ្មៅគឺជាវត្ថុដែលមានម៉ាស់ដ៏ធំសម្បើម និងទំហំតូច ដែលសូម្បីតែពន្លឺក៏មិនអាចគេចផុតពីទំនាញរបស់វាបានដែរ។ ការរកឃើញជីពចរវិទ្យុពីផ្កាយគោលពីរដោយ Joseph Taylor និង Russell Hulse បានផ្តល់ភស្តុតាងដោយប្រយោលសម្រាប់អត្ថិភាពនៃរន្ធខ្មៅ។

នៅឆ្នាំ ២០១៩ តេឡេស្កុប​លំហអាកាស​ព្រឹត្តិការណ៍ (EHT) ដែលជាបណ្តាញតេឡេស្កុបវិទ្យុទូទាំងពិភពលោក បានថតរូបភាពដំបូងនៃលំហអាកាសព្រឹត្តិការណ៍នៃប្រហោងខ្មៅនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ី M87។ រូបភាពនេះគឺជាភស្តុតាងច្បាស់លាស់នៃអត្ថិភាពនៃប្រហោងខ្មៅ ដែលពង្រឹងការព្យាករណ៍នៃទ្រឹស្តីទ្រឹស្តីទំនាក់ទំនងទូទៅ។

៣. រលកទំនាញ

ទ្រឹស្តីទូទៅមួយព្យាករណ៍ពីអត្ថិភាពនៃរលកទំនាញ ដែលជារលកនៅក្នុងលំហអាកាសដែលបណ្តាលមកពីព្រឹត្តិការណ៍លោហធាតុដ៏ធំសម្បើម ដូចជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃរន្ធខ្មៅពីរ ឬផ្កាយនឺត្រុង។ នៅឆ្នាំ ២០១៥ ឧបករណ៍រាវរក Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) បានរកឃើញរលកទំនាញដោយជោគជ័យពីការរួមបញ្ចូលគ្នានៃរន្ធខ្មៅពីរជាលើកដំបូង។

ការរកឃើញនេះនាំមកនូវយុគសម័យថ្មីមួយនៅក្នុងវិស័យតារាសាស្ត្រ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យយើង «ឮ» ព្រឹត្តិការណ៍លោហធាតុដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក។ រលកទំនាញផ្តល់នូវវិធីថ្មីមួយដើម្បីសិក្សាពីវត្ថុ និងព្រឹត្តិការណ៍ដែលមិនអាចសង្កេតឃើញដោយរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចបែបប្រពៃណី។

៤. ការយល់ដឹងអំពីលោហធាតុវិទ្យា និងការពង្រីកសកលលោក

ទ្រឹស្តី​រ៉ឺឡាទីវីតេ​ទូទៅ​ក៏ផ្តល់​មូលដ្ឋាន​សម្រាប់​គំរូ​លោហធាតុ​ទំនើប​ផងដែរ ដូចជា​គំរូ​ប៊ីកប៊ែង។ ដោយ​ប្រើប្រាស់​ទ្រឹស្តី​នេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ​ដូចជា អេដវីន ហាបប៊ល អាច​វាស់​ស្ទង់​ការពង្រីក​នៃ​សកលលោក។ ការរកឃើញ​ថា​កាឡាក់ស៊ី​កំពុង​ផ្លាស់ទី​ចេញពីគ្នា​បង្ហាញថា សកលលោក​កំពុង​ពង្រីក ដែលជា​ផលវិបាក​ផ្ទាល់​នៃ​សមីការ​វាល​របស់​អែងស្តែង។

ថេរលោហធាតុវិទ្យា (\(\Lambda\)) នៅក្នុងសមីការរបស់អែងស្តែង ត្រូវបានណែនាំដំបូងដោយអែងស្តែង ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យមានសកលលោកឋិតិវន្ត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃការពង្រីកសកលលោក ថេរនេះត្រូវបានបកស្រាយឡើងវិញថាជាថាមពលងងឹត ដែលត្រូវបានគេដឹងថាជួយពន្លឿនការពង្រីកសកលលោក។

៥. ពេលវេលា និងទំនាញផែនដី៖ ការផ្លាស់ប្តូរពណ៌ក្រហមនៃទំនាញផែនដី និង GPS

ទ្រឹស្តី​រ៉ឺឡាទីវីតេ​ទូទៅ​ក៏បង្ហាញផងដែរថា ពេលវេលាកន្លងផុតទៅយឺតជាងនៅក្នុងដែនទំនាញខ្លាំង ដែលជាឥទ្ធិពលដែលគេស្គាល់ថាជាការពង្រីកពេលវេលាទំនាញ។ នេះមានផលវិបាកជាក់ស្តែង ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា GPS (ប្រព័ន្ធកំណត់ទីតាំងសកល)។ ផ្កាយរណប GPS ស្ថិតនៅក្នុងដែនទំនាញខ្សោយជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងផ្ទៃផែនដី ដែលបណ្តាលឱ្យនាឡិការបស់វាដំណើរការលឿនជាងមុន។ ការកែតម្រូវដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេទូទៅគឺចាំបាច់ដើម្បីធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវនៃប្រព័ន្ធរុករកនេះ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ទ្រឹស្តីទូទៅរបស់លោក Albert Einstein អំពីទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេ (relativity) បានធ្វើបដិវត្តន៍រូបវិទ្យា និងតារាសាស្ត្រ។ ដោយមើលឃើញថាទំនាញផែនដីមិនមែនជាកម្លាំងទេ ប៉ុន្តែជាភាពកោងនៃលំហ-ពេលវេលា ទ្រឹស្តីនេះបានផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌថ្មី និងស៊ីជម្រៅជាងមុនសម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីសកលលោករបស់យើង។ ផលប៉ះពាល់របស់វាគ្របដណ្តប់លើវិញ្ញាសាជាច្រើន ចាប់ពីការសិក្សាអំពីរន្ធខ្មៅ និងរលកទំនាញ រហូតដល់ការយល់ដឹងអំពីលោហធាតុវិទ្យា និងបច្ចេកវិទ្យាប្រចាំថ្ងៃដូចជា GPS។

ការរកឃើញដែលជំរុញដោយទ្រឹស្តីទូទៅនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេមិនត្រឹមតែផ្តល់ភស្តុតាងបន្ថែមសម្រាប់សុពលភាពនៃទ្រឹស្តីប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាថែមទាំងបើកផ្លូវសម្រាប់ការរុករកបន្ថែមទៀតនៃសកលលោក ដោយរុញច្រានព្រំដែននៃចំណេះដឹងរបស់មនុស្សចូលទៅក្នុងតំបន់ដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក។ តាមរយៈកែវភ្នែកនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេទូទៅ យើងកាន់តែខិតជិតដល់ការយល់ដឹងអំពីភាពស្មុគស្មាញ និងសម្រស់កាន់តែធំនៃសកលលោកដែលយើងរស់នៅ។