很难夸大广义相对论的弹性。在其百多年的历史中,它设法预测远远超出20世纪10年代实验能力的东西,并且它能够承受科学家们所投入的每一个新测试。 通常情况下,科学家会研究物体弯曲太空结构本身以确定其质量的程度。一项新的实验颠倒了这一想法,使用已经计算过的质量来判断广义相对论的预测是否成功。剧透:他们做到了。但有趣的是,这一发现可能给那些希望解决宇宙其他某些奥秘的物理学家带来麻烦。 质量可以扭曲空间的形状本身是广义相对论的基本组成部分。科学家通过观察太空中的重物(如星系团)如何扭曲绕过它们的光线,反复观察它。科学家们在1919年的日食期间首次发现了这一点,在此期间,太阳似乎略微改变了背景恒星的位置。他们如今再次发现这种现象,现在知道重的前景物体可以使光线变得如此之大,以至于背景恒星和星系在天空中看起来像一个环。 研究人员使用其中一个“爱因斯坦环”进行实验。他们通过测量恒星的运动方式来计算前景星系的质量,称为ESO 325-G004。然后,他们计算了星系周围的爱因斯坦环的曲率,以确定它对周围空间的变形程度。描述质量'弯曲效应的属性称为“伽玛”,理论预测它应该等于1。 根据发表在“ 科学”杂志上的论文,科学家们计算得出这一数字为0.97,给出了可能的不确定性来源。换句话说,他们的观察很好地与理论一致。 为什么我们需要继续测试爱因斯坦?请记住,宇宙正在扩张,而且这种扩张正在加速。这是由一些被称为暗能量的尚未解释的力引起的。理论物理学家正在寻找对这种暗能量的一些解释,有些人猜测也许有一个更宏大的理论,即时空曲率对于更大的事物而言是不同的。但是,至少对于这个星系来说,广义相对论是成立的,并且过多调整伽玛值的宏观理论是行不通的。 科学家将继续将广义相对论置于探索实验之中。毕竟,在我们混乱的宇宙中仍然存在着引力的奥秘。 |
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