爱因斯坦的一个预言，竟在“三体”那里应验了

大家都一样。

Gravity

 Black Hole (Original Motion Picture Soundtrack)

Christophe Jacquelin 

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脉冲星和内部白矮星每1.6天围绕对方飞行一周，外围的白矮星每327天围绕内部的双星飞行一周。SKA

爱因斯坦实在了不起，他那匪夷所思的理论一再被科学家证实。最近，科学家在河外星系身上，验证了爱因斯坦相对论预言的引力透镜效应。紧接着，又有一批科学家在宇宙间的天体身上，验证了爱因斯坦著名的等效原理。

等效原理讲述的故事，略同于传说中伽利略在比萨斜塔那里做的落物实验，也就是无论物体的质量差异有大，它们在相同引力场中的加速度是相同的。引力虽然会让质量大的物体速度快一些，但多出来的质量又让它们更难被加速，所以两者的作用会相互抵消。

多少年来，科学家一遍又一遍地重复着这样的实验。宇航员还曾把一根羽毛和一个锤子带上月球表面，在没有空气阻力的月球上，两者确如所料，同时落地。而最近，天文学家又将目光瞄准了遥远的天体。他们的实验对象是脉冲星（中子星）和白矮星。

金牛座，在距离地球4200光年远的地方，有一个三体系统，名为PSR J0337+1715。它由两颗白矮星和一颗脉冲星组成。白矮星的质量只有太阳的一小部分，而脉冲星虽然更小，密度却更大。这颗脉冲星和两颗白矮星中的一颗组成了一对密近双星，另一颗白矮星则在距离这对情侣较远的地方围绕着它们飞行。这样一组天体，为科学家提供了一个完美的实验室，来检验爱因斯坦的等效原理。

等效原理可分为弱等效原理和强等效原理。根据相对论，引力是时空弯曲产生的效应，一切拥有质量的物体都会产生引力。当物体的密度足够高时，它们就将不再只是时空弯曲效应的被动接受者，它们自身也会弯曲时空。强等效原理预言，这样的物体在引力场中运动的速度也应当和其他物体相同。

在观察了三体系统PSR J0337+1715六年后，天文学家发现，中间的那对脉冲-白矮星保持着稳定的状态，而外围的白矮星在它们二者身上产生的影响是相同的。这证明爱因斯坦的强等效原理是正确的。如果不是这样，那么由于脉冲星自身引力的影响，在其和白矮星回旋绕行的过程中必然会产生一定程度的摇摆。

无论是月球上的羽毛和锤子，还是脉冲星和白矮星，都证明了爱因斯坦的理论十分优秀，是我们探索宇宙奥秘的过程中一种值得信赖的方法。也许未来会有更好的理论取代它，但至少在目前，它的地位还难以动摇。

相关论文出现在近日的《自然》杂志上。

1921年，爱因斯坦在维也纳。维基百科

参考：