相对论真的正确吗？3个最著名的验证实验
关注未来世界2020-05-10 05:47
爱因斯坦花了7年时间才完成广义相对论，它是现代最受欢迎的引力理论。爱因斯坦用惊人的智慧对这个世界的运作规律提出了超凡的见解。
广义相对论的精髓可以用很简单的语言来阐述：物质与能量决定了时空怎样弯曲，而时空的弯曲决定了物质怎样移动。但其实它包含了10个数学方程式，每个方程都很难理解，而且方程与方程之间以复杂的方式相互关联。广义相对论出自爱因斯坦智慧的大脑，它是对的还是错的呢？100多年以来，许多科学家前仆后继，想要用现实世界的现象来检验广义相对论。
光线弯曲——引力透镜
在广义相对论发表3年之后，阿瑟·爱丁顿爵士和他募集的探险队员证明了引力可以使光线弯曲。1919年5月29日发生了一场日食，当时太阳正好位于地球和海兹星团之间。假如没有发生日食，海兹星团的光芒就会被太阳光掩盖，从地球上无法观察到它。但是因为发生了日食，探险队员获得了宝贵的6分钟来观察海兹星团。探险队员发现，它在天空中的位置比平时偏移了一点点——这并不是因为海兹星团真的改变了位置，而是因为它向地球射出的光线在经过太阳的引力场时发生了微小的偏移。这种现象称作“引力透镜”。阿瑟·爱丁顿爵士成为了验证相对论的第一人。
水星公转的秘密
爱因斯坦还在世的时候，广义相对论很好地解释了水星的运行轨道为什么总与上一圈不重合。水星是太阳系里离太阳最近的一颗行星，它的公转运动主要受太阳引力的控制。按照牛顿力学推算，水星应该不断地重复同一个公转轨迹。但是观测到的天文现象表明，水星每公转一圈总比上一圈偏移一点点，这种变化称为“旋进”，也称为“进动”。
光的波长被拉长——引力红移
红移是指光的频率降低，波长变长。红移有3种：多普勒红移（由于光源离我们远去造成的）、宇宙学红移（由于宇宙膨胀造成的）和引力红移（由于光子消耗能量来摆脱引力场造成的）。广义相对论提出40多年后，1959年，庞德和雷布卡在美国哈佛大学一座实验楼的楼顶和楼底分别安装了一个光源，这两个光源之间仅有22.6米的高度差。实验结果表明，这两个光源发出的光都在地球引力的作用下发生红移，而且红移的程度互不相同。
生命不息，测试不止
虽然已经积累了很多的证据证明广义相对论是正确的，但是后来的科学家还在不断地想办法检验它。目前来看，广义相对论一帆风顺，它还成功地解释了巨大黑洞附近的恒星轨迹，以及引力波。爱因斯坦给人类留下了百年不朽的宝贵遗产。
举报/反馈
0
0
收藏
分享
