時空彎曲是騙人的嗎?這是時空彎曲的有力證據之一

廣義相對論中最突出的一個特點就是時空彎曲,用時空換去解釋引力的本質。如果說廣義相對論一開始更多的只是猜測,沒有實際的證據,那麼最近幾十年科學界的不斷探索發現證實了時空彎曲的正確性!

時空彎曲是騙人的嗎?這是時空彎曲的有力證據之一

愛因斯坦在1916年發表了《廣義相對論的基礎》這篇論文時,標誌著廣義相對論理論的正式問世。在廣義相對論中,愛因斯坦預言了在引力場導致的水星進動現象、大質量天體光線譜線紅移現象、光線彎曲現象等,這些預言在當時就被迫不及待的科學家們一一驗證了,由此相對論引起了世界轟動,很快就傳遍了天下。

1859年,法國天文學家列.維耶(Le Verrier)發現實際觀測的水星的運行軌道,與根據牛頓定律計算出的結果出現了偏差,這就是有名的“水星近日點進動”問題。

當時他們認為,出現這種異常現象,是因為在水星軌道內,還有一顆未被發現的行星所產生的引力造成的,但在接下來的幾十年裡,科學家們都沒有找到這顆假想的行星。

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直到1915年廣義相對論問世以後,這個讓科學界困惑多年的問題才得以解決。答案就是,因為太陽的巨大質量造成了附近時空產生了明顯的彎曲,使從水星發出的光線產生了偏離,而根據廣義相對論計算出的結果,與實際觀測數據完美的吻合。這也成為了時空彎曲的有力證據之一。

然而僅憑一個現象就確定一個理論的正確性,這肯定是不科學的,廣義相對論還需要更多的驗證。雖然質量可以使時空彎曲,但是這個彎曲程度是非常細微的,我們根本沒有辦法來測量。如果要直接觀測到時空彎曲的現象,就必須要求觀測目標有足夠大的質量,我們知道在太陽系中,太陽佔據了99.86%質量,它明顯就是一個很好的觀測對象。

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1919年,英國科學家亞瑟.斯坦利.愛丁頓(Arthur Stanley Eddington)所帶領的研究團隊,利用寶貴的日全食機會,分別在南美洲以及非洲西部測量了太陽附近的星圖,然後他們將其結果與之前測量出來的星圖進行對比,其結果與廣義相對論基本吻合。

根據星圖可以知道,當地球處於某一個位置的時候,太陽是剛好將某些恆星擋住的,如果太陽可以讓時空彎曲,那麼當這顆恆星發出的光線經過太陽的時候,這些光線就會產生相應的彎曲,從而讓觀測者在這個位置觀測到那顆“本該被太陽擋住的恆星”。愛丁頓的實驗結果,可以說讓廣義相對論在科學界奠定了堅實的地位。

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隨著對宇宙的觀測水平的不斷提高,科學家們又陸續在更大的範圍內發現了很多時空彎曲的實證。比如說引力透鏡效應,當一顆恆星發出的光線經過強引力源的時候,光線的路線會因為時空彎曲產生偏離,如果我們在合適的位置上,就可以觀測到更多來自這顆恆星的光線,也就是說通過引力透鏡效應,我們可以看到“放大”了的恆星,甚至是多重影像。

除此之外,科學家們還直接觀察到了時空彎曲的現象,我們都知道,中子星是目前人類可直接觀測到的,引力最大的天體,因此中子星必然會產生比較明顯的時空彎曲。通過對圍繞在中子星周圍的鐵原子氣體的觀測,科學家們確定了這些鐵原子氣體的運動軌跡,出現了與時空彎曲相符的現象。

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如今,時空彎曲已經有無數實驗和觀測數據支撐,引力透鏡、黑洞裡光都無法逃逸這些都是最有力的證據。

而地球等圍繞著太陽公轉,正是太陽導致時空彎曲,形成時空漩渦(或陷阱)原因導致,這才是引力的本質所在。


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