科技日報記者 劉霞
歷時16年，廣義相對論通過迄今最嚴苛測試！一個國際科研團隊在最新一期《物理評論X》雜志上撰文指出，他們分析了2003年至2019年間遍布世界多處的7臺不同射電望遠鏡對雙脈沖星系統(tǒng)的觀測結(jié)果，證明了廣義相對論的正確性，同時也將驗證精度推上新臺階。
1916年，阿爾伯特·愛因斯坦發(fā)表廣義相對論，徹底改變了人們對物理學(xué)和宇宙的理解。過去105年間，科學(xué)家對廣義相對論開展了多項測試，但迄今一直未能找到其破綻。最新研究是廣義相對論史上最雄心勃勃、最復(fù)雜的挑戰(zhàn)之一，也證明了其正確性。
脈沖星是一種中子星或超致密恒星的“尸體”，其磁極會發(fā)射出強大的輻射束和粒子。研究小組稱，他們調(diào)查的兩顆脈沖星距地約2400光年，其中一顆每秒旋轉(zhuǎn)44次；而另一顆則每2.8秒旋轉(zhuǎn)一次。這兩顆脈沖星每147分鐘圍繞一個共同的質(zhì)心運行一次，在太空中的移動速度約為100萬公里/小時。
研究合作者、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織的迪克·曼徹斯特在一份聲明中說：“此類天體的質(zhì)量比太陽多30%，但直徑僅為15公里。像這樣致密天體的快速軌道運動讓我們能夠測試廣義相對論的總共7個預(yù)測?！?/p>
曼徹斯特表示，鑒于新測試擁有廣義相對論測試迄今最高的精確度，他們除了驗證引力波和光的傳播外，還能測量“時間膨脹”（使時鐘在引力場中運行得更慢）的影響。
研究發(fā)現(xiàn)，所有7個預(yù)測都得到了證實，所以廣義相對論仍然穩(wěn)如泰山，但這并不意味著研究人員應(yīng)該停止尋找該理論的錯誤和破綻。
研究合作者、英國東安格利亞大學(xué)物理學(xué)家羅伯特·弗里德曼解釋道：“廣義相對論與量子力學(xué)所描述的基本力不兼容。因此，我們需要繼續(xù)對廣義相對論開展更嚴苛測試，看看該理論是否會分崩離析。”
弗里德曼強調(diào)稱，發(fā)現(xiàn)任何偏差都將是一個重大發(fā)現(xiàn)，將為我們打開一扇新窗口，重新理解宇宙，也將有助于我們最終發(fā)現(xiàn)關(guān)于自然基本力的大一統(tǒng)理論。
總編輯圈點
作為最難懂理論里最著名的一個，廣義相對論向我們描述了宇宙中引力是如何發(fā)揮作用的。但它在量子力學(xué)占主導(dǎo)地位的原子尺度上是“崩潰”的，因此，科學(xué)家還需要在中等尺度上測試愛因斯坦理論的正確性。現(xiàn)在科學(xué)家們使用世界各地的望遠鏡，完成了對廣義相對論迄今為止最具挑戰(zhàn)性的測試，而結(jié)果表明，愛因斯坦一百多年前發(fā)表的理論，迄今仍然適用。
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