For å forstå tydinga av denne oppdaginga må vi gå tilbake til 1905, da den 26 år gamle Albert Einstein publiserte ein vitskapeleg artikkel om «Den spesielle relativitetsteorien». Einstein studerte rørsler av ikkje-akselererande gjenstandar som er i konstant fart og som rører seg i ei rett linje nær lyshastigheita. Han hevda i publikasjonen at lekamar alltid bevegar seg relativt til kvarandre; det einaste som er absolutt, er lysets hastigheit, som ikkje kan overskridast. Desse argumenta krev at ein koplar rom og tid saman i det vi refererer til som «romtid». Med andre ord er rom og tid ikkje separate einingar, men ein samansmelta heilskap. Ein konsekvens av «Den spesielle relativitetsteorien» er Einsteins namngjetne energilikning
E = mc2 der energi «E» samsvarar til masse «m» og «c» som er lyshastigheita. Denne enkle likninga vart namngjeten meir enn tre tiår seinare fordi ho forklarte dei første forsøka med atomkjernesplitting og markerte starten på atomalderen.

Modig avgjerd

Berre få menneske var merksame på Einsteins resultat frå 1905, og han vart råda av eldre kollegaer til å konsentrere seg om studiar av andre greiner av teoretisk fysikk. Men Einstein heldt stand. Han ynskte å utvida relativitetsteorien sin til også å inkludere akselererande objekt. Dette var ei svært modig avgjerd, men det tok Einstein ti år i einsemd og motgang å utarbeide den nye teorien. I motsetnad til i arbeidet med «Den spesielle relativitetsteorien» møtte han no ekstremt kompliserte matematiske problem. Einstein løyste problema til slutt og kunne presentere ei forbetra forklaring på gravitasjon. Gravitasjon som ei tiltrekkingskraft vart skildra av Isaac Newton for over 300 år sidan. Newton forklarer korleis eple fell til bakken og korleis planetar rører seg i solsystemet. Men Einstein forstod at Newtons tilnærming til tyngdekrafta hadde manglar. Han klarte ikkje å forklare planeten Merkurs bane, som er sterkt påverka av Solas tyngdekraft. Newtons lover er baserte på ei empirisk tilnærming og forklarer ikkje opphavet til tyngdekrafta. I 1915 endra Einstein alt, og han oppsummerte ti år med intensive studiar av «Den generelle relativitetsteorien» i ei gravitasjonslikning:

Rab – 1/2Rgab = Tab

Likninga over erstattar ikkje berre Newtons gravitasjonslikning; ho skildrar nye fenomen som ikkje kunne forklarast av den newtonske fysikken. Likninga forklarer gravitasjonen som krumming av romtid.

Ekstremt komplisert

Løysinga av gravitasjonslikninga er ekstremt komplisert, men ho forklarer blant anna korleis tyngdekrafta til tunge gjenstandar, som til dømes sola, påverkar bana til planeten Merkur og korleis tyngdekrafta bøyer lys. Vidare forklarer teorien kvifor klokker går raskare på jordoverflata enn på GPS-satellittar. Men framfor alt er «Den generelle relativitetsteorien» ein hjørnestein blant kosmologimodellane av i dag som også handlar om korleis svarte hol oppfører seg. Ein av dei Einstein-spådomane som er att, er basert på «Den generelle relativitetsteorien» og er opphavet til såkalla gravitasjonsbølgjer som er krusingar av krumma romtid som spreier seg gjennom kosmos med lyshastigheita. Desse bølgjene kan skapast, blant anna når svarte hol kolliderer. LIGO-detektoren, det første instrumentet som oppdaga slike bølgjer for to år sidan, stadfester dermed dei teoretiske spådomane Einstein kom med for over 100 år sidan. Sjølv om konseptet bak LIGO-detektoren er basert på ein meir enn 130 år gamal idé, er konstruksjonen eit eksempel på noko av det beste innan ingeniørkunst i løpet av dei siste tiåra, med bidrag frå eit team av hundrevis av forskarar. Det er ein av dei største teknologiske og intellektuelle prestasjonane mennesket har gjort, basert på arbeidet til eit individ som gjekk mot konvensjonelle reglar og trudde på det han gjorde, Albert Einstein.

Jiri Muller

Jiri Muller er forskar med doktorgrad i kvantekjemi frå Durham University i England.