Teorie, která ohnula prostor i světlo: Jak se astronomům podařilo potvrdit Einsteinovu teorii relativity?

Einsteinova obecná teorie relativity představuje moderní teorii gravitace, a popisuje tedy mimo jiné pohyby vesmírných těles, podobně jako klasická Newtonova teorie gravitace. V historii se však ukázalo, že v některých režimech není druhá uvedená dostatečně přesná, a proto byl potřeba nový, obecnější popis. Z toho pak také vyplývá, jak lze platnost teorie relativity potvrdit.

Mezi možné důkazy patří vysvětlení odchylek pohybu Merkuru, který krouží blízko Slunce po vysoce výstředné dráze, a proto „vnímá“ rozdíly v jeho gravitačním působení. Navíc se ze všech planet pohybuje nejrychleji, takže nejvíc pociťuje relativistické efekty. Jeho perihelium se tedy stáčí, přičemž Newtonova teorie předpovídala stáčení rychlostí 5 557″ (úhlových vteřin) za století, pozorování však poskytlo hodnotu 5 600″. A rozdíl oněch 43″ za století se podařilo vysvětlit až jako relativistický jev.

Podobně Einstein předpověděl, že se světlo při průchodu kolem hmotného objektu ohýbá. V roce 1919 proto tým Arthura Eddingtona změřil posuny poloh stálic poblíž Slunce během jeho úplného zatmění – a ty přesně odpovídaly predikcím teorie relativity. Mezi další důkazy patří potvrzení a změření gravitačních vln či nutná korekce času globálních pozičních systémů. Bez ní by určování polohy ztratilo přesnost řádově již během minut, neboť chyba narůstá zhruba o 13 cm za sekundu.