在阿爾伯特·愛因斯坦提出相對論一個多世紀後，他的廣義相對論又通過了另一個考驗。
一組歐洲研究人員用巨大的望遠鏡對準銀河系的中心，觀察到一顆快速移動的恆星靠近一個巨大的黑洞。
他們發現黑洞扭曲了恆星的光波，這與愛因斯坦的理論是一致的。
(圖源：每日郵報)
這幅由歐洲南方天文臺在2018年7月提供的圖片展示了在靠近銀河系中心的超大質量黑洞時，恆星S2的路徑。
當恆星靠近黑洞時，一個非常強的引力場使恆星的顏色輕微地向紅色轉變，這是愛因斯坦廣義相對論的結果。
歐洲研究人員於2018年7月26日星期四在《天文學與天體物理學》雜誌上發表了他們的觀察結果。
“這是我們第一次在超大質量黑洞附近直接測試愛因斯坦的廣義相對論，”馬克斯·普朗克地外物理研究所高級天文學家弗蘭克·艾森豪爾(Frank Eisenhauer)告訴記者。
他說：“在愛因斯坦時代，他無法思考或想象我們今天所展示的東西。”
週四，《天文學與天體物理學》雜誌報道了這一結果。
愛因斯坦的理論認為，宇宙的結構不僅僅是空間，而是一種更復雜的實體，叫做時空，它被重物的存在所扭曲。
黑洞提供了一個檢驗這個想法的好機會。
1905年，阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)認定，所有非加速觀察者的物理定律都是一樣的，真空中的光速與所有觀察者的運動無關——這就是狹義相對論。
這項開創性的工作為所有物理學引入了一個新的框架，並提出了空間和時間的新概念。
他花了10年的時間試圖在理論中加入加速度，最終在1915年發表了他的廣義相對論。
這就確定了質量巨大的物體會在時空中造成扭曲，就像重力一樣。
最簡單的說，它可以被認為是一個巨大的橡皮片，中間有一個保齡球。
當球扭曲了橡皮片時，行星彎曲了時空結構，產生了我們感覺的重力。
任何靠近其的物體都會因為這種效果而朝它墜落。
愛因斯坦預言，如果兩個大質量的物體結合在一起，將在時空中產生巨大的漣漪，在地球上是可以探測到的。
這一情景最近在熱門電影《星際穿越》中得到了證明。
在一段視頻中，船員們登上了一顆行星，這顆行星落入了一個巨大黑洞的引力控制之下，這一事件導致了時間的大量減少。
地球上的船員幾乎沒有衰老，而船上的船員在返航時卻老了幾十年。
位於銀河系中心的這顆行星的質量是太陽的400萬倍。
俄亥俄州立大學天體物理學家保羅·薩特(Paul Sutter)說：“我，和世界上所有的物理學家一樣，都希望最終能看到愛因斯坦的相對論出現裂縫。”
“但他再次用智慧打敗了我們。”
但是證實了愛因斯坦的研究成果——再一次，“感覺我們就像是在作無用功。”薩特說。
科學家們知道這個理論仍然不能解釋宇宙的一切。所以他們不斷地測試。
到目前為止，還沒有人能推翻它。
雖然廣義相對論的影響以前已經被發現過，但這是第一次通過觀察恆星在超大質量黑洞附近的運動而發現的。
佛羅里達大學(University of Florida)的物理學家克利福德·威爾(Clifford Will)說：“對我來說，這就是它這麼酷的原因。”
威爾希望他的同事們能夠發現離黑洞更近的恆星，在那裡相對論的影響會更強。
他說：“這一發現真的是個開始。我認為，未來將是非常令人興奮的。”
歐洲南方天文臺的科學家們開始用它的超大望遠鏡觀察26年前特大質量黑洞附近恆星的運動。
黑洞距離地球26000光年，質量是太陽的400萬倍。
科學家們選擇了一顆名為S2的恆星作為研究對象。這顆恆星有著16年的軌道，他們知道它將在2018年回到黑洞附近。
在過去的20年裡，他們的儀器的準確度有所提高，因此在2018年5月，他們能夠與來自世界各地的科學家一起進行極其精確的測量。
當這顆恆星接近黑洞時，它的軌道速度增加到2500萬千米每小時(1550萬英里每小時)。
巴黎天文臺的Odele Straub說，這顆恆星的波長在試圖擺脫超大質量黑洞的引力時被拉長，它的外形從藍色變成了紅色。
科學家們現在希望觀察黑洞物理學的其他理論，她說。
MPE的根澤爾(Reinhard Genzel)說：“這是這支團隊多年來走過的漫長道路上邁出的第一步，我們希望在未來幾年繼續走下去。”
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