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科学家观测到时空扭曲

沈阳网-沈阳晚报

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【核心一句话】

美国的科学家们近日称,他们在中子星附近观测到了时空扭曲现象,这再次证明了爱因斯坦时空扭曲理论的正确性。

美国宇航局和密歇根大学的天文学家们称,在中子星周围观测到一些铁气体的线形拖尾,证明的确存在时空扭曲。

中子星是一种密度极高的恒星,它相当于把比太阳还重的物质压进一颗城市大小的球体中,几茶杯中子星物质的重量就可以超过珠穆朗玛峰。天文学家们用这些碎裂的中子星作为天然实验室,研究物质是如何在极端的自然界压力中被紧密挤压的。然而,在开始着手解开隐藏在这些衰减中子星之下的谜之前,科学家们必须非常精准地测量出它们的直径和质量。然而,天文学家们的测量结果却显示出了歪斜的峰值,这意味着出现了相对论效应的扭曲。他们认为,气体的飞速运动(和相对强大的地心引力)导致了光谱线的扭曲,形成更长波长的拖尾。

爱因斯坦提出的广义相对论是现代物理学的奠基石,其要义是两个物体间之所以存在引力,是因为重力场使四维时空发生扭曲。

1919年发生日食时的观测结果证实太阳的重力使星光弯曲。1976年,美国宇航局的重力探测A计划,把一个原子钟送入离地1万公里的太空中,证实了爱因斯坦提出的重力会使时间慢下来的推测。理论上说,可以通过监视绕地球运行的一个陀螺仪的转轴位置来验证时空扭曲的发生。在确定了参考星座后,如果发生时空扭曲,那么陀螺仪的转轴和参考星座的方向关系就会发生改变。根据牛顿力学原理,一个陀螺仪和一个参考星座方向对齐后,如果没有外力干扰,就会始终保持对齐。但是根据爱因斯坦理论,由于地球自转和重力场引起的时空扭曲会造成陀螺仪和参考星座的相对方向发生改变。

(刘妍)

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