目前仍然有许多物理学家相信广义相对论存在瑕疵

文章作者:管理一号 | 2019-08-22
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自爱因斯坦1916年提出广义相对论后,科学家就一直在验证这一理论是否是正确的,尤其是在大质量天体的引力环境下,广义相对论或许存在“瑕疵”。银河系中典型的强引力环境要数位于银河系中心的超大质量黑洞了,科学家发现假如新的计算方法正确,暗示银河系中心黑洞周围应该存在一个相似土星环的结构,这是一个在强引力环境下的安全“避风港”。广义相对论描述了时空的几何属性,该理论以为大质量的天体可导致周围时空曲折,假如将质量压缩到史瓦西半径的时空中,那么连光子都无法逃逸。


目前仍然有许多物理学家信任广义相对论存在瑕疵,这是因为该理论与量子力学不兼容,而后者被以为是物理学上的另一个支柱。两个理论一起撑起了物理学的殿堂,量子力学支柱上已经构建起庞大的分支学科,科学家则期望经过引力量子化的思维将两者统一。相对论能够用于描述世界中大标准的现象,而量子力学则主导着世界微小颗粒,有科学家以为相对论在一些标准上或许存在问题,咱们能够在引力最强的世界环境中查验相对论,比方中子星便是一个好地方,此类天体的直径仅20公里左右,却拥有太阳等级的质量。

马克斯·普朗克射电地理研究所科学家已经将相对论用于中子星周围环境的测试,发现一个由中子星和白矮星构成的双星体系,在发出引力波的一起也失去能量,轨道周期以每年8百万分之一秒缩短,而当时的轨道周期为2.46小时。一起,黑洞也是查验广义相对论的场所,银河系中心大质量黑洞拥有数百万倍的太阳质量,咱们只知道黑洞非常细密而且不发光,没有直接依据显示黑洞行为遵守广义相对论。

广义相对论预言了黑洞的存在,时空在极端扭曲的情况下连光都无法逃脱


因为引力透镜的效果,遥远天体形成了四个像,这便是爱因斯坦十字

科学家对银河系中心大质量黑洞的研究中发现,假如广义相对论存在瑕疵,那么黑洞周围应该进行一个稳定的引力场环境,被黑洞引力吸积的物质能够在这里徘徊很长一段时间,而不是直接被黑洞的引力所吸入,越来越多的物质或许气体集合在间隔黑洞非常近的轨道上,形成了一个相似土星环一样的结构,咱们能够从射电波、红外以及X射线波段上发现黑洞的边缘构成。

未来的空间引力波望远镜能够寻觅因为不规则的颗粒轰动形成的能量信号,5到10年内科学家将联合事情视界望远镜与引力波观测站对黑洞进行探索,有望发现位于黑洞周围的神秘物质环。法国巴黎地理台科学家埃里克以为咱们将第一次看到事情视界周围由广义相对论预言的现象。

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