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广义相对论首次在遥远星系中验证为正确

2018-06-27 18:24:12   作者:朱川/编译   来源:中国天文快讯   分享:扫描到手机

广义相对论首次在遥远星系中验证为正确,最近,一项新的研究首次验证了,爱因斯坦的广义相对论在遥远的星系中,也同样发挥着作用。

最近,一项新的研究首次验证了,爱因斯坦的广义相对论在遥远的星系中,也同样发挥着作用。   这项研究证实了,我们目前对引力的理解是正确的,并为暗物质和暗能量的存在提供了更多证据。科学家通过观察暗物质和暗能量对宇宙物体的影响,而间接观测暗物质和暗能量的存在。   爱因斯坦的广义相对论于1916年正式发表,该理论解释了引力及时空结构的概念。   自广义相对论首次发布以来,广义相对论已在我们的太阳系内多次进行过测试,均被认为是正确的。   国际<a href=https://skynews.china-vo.org/ target=_blank class=infotextkey><a href=https://skynews.china-vo.org/ target=_blank class=infotextkey>天文</a></a>学家团队在英国朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所托马斯·科莱特的领导下进行的这项新研究,是首次在大型天文尺度上对广义相对论进行的精确测试。   国际天文学家团队使用的数据来自于美国宇航局哈勃太空<a href=https://skynews.china-vo.org/telescope/ target=_blank class=infotextkey><a href=https://skynews.china-vo.org/telescope/ target=_blank class=infotextkey>望远镜</a></a>和智利欧洲南方天文台的超大型望远镜。研究小组发现,遥远星系中的引力同太阳系中的引力是一样的,这一发现符合爱因斯坦的理论预测结果。   美国佛罗里达州安柏瑞德航空大学天文学家奥斯沃尔特说,研究人员测试了这样的一个假设:“我们在地球上看到的同样的物理定律在其他任何地方都是真实的。”   奥斯沃尔特说,在所有可能的尺度上,尤其是最大尺度上,来验证广义相对论,对整个物理学以及宇宙学起到尤其重要的作用。   暗物质以网状形式散布在宇宙中,暗物质网状纤维相交的节点处会形成星系团。通过试验,我们发现,在我们太阳系内部和外部的引力作用都是相同,研究人员通过这一发现,为暗物质和暗能量的存在提供了进一步的证据。   在验证广义相对论时,这些发现还可以作为暗物质和暗能量存在的额外证据。暗物质和暗能量是宇宙学标准模型中存在的两个“奇怪的东西”。   标准模型是一个理论,它描述了宇宙中的基本力量和粒子,标准模型旨在解释我们的观察和实验结果。然而,奥斯沃尔特说,我们对暗物质和暗能量缺乏理解和解释,这是当今宇宙学中最大的两个谜团,这两个谜团导致有人对标准模型提出质疑。   “我估计,天文学家不久就会放弃宇宙学的标准模型,”奥斯瓦尔特说。因此,研究人员要努力去让模型更精确地解释所观察到的数据。   科莱特说在标准模型中,需要通过暗物质这个概念才能够解释星系周围的恒星轨道,需要通过暗能量这个概念才能解释宇宙快速扩张的原因。   科莱特认为,如果使用“替代引力理论”,就可以避免在标准模型中引入暗物质和暗能量这两个概念。   然而,托马斯·科莱特领导的团队已经发现,引力在太阳系之外也能够按照广义相对论发挥着作用,就像我们的太阳系内部的引力一样,现在看起来,我们对引力的理解是正确的,暗物质和暗能量仍然符合标准模型。   科莱特指出,这项研究并不能够直接证明暗物质和暗能量的存在,但它可以作为暗物质和暗能量存在的间接证据。   为了首次在太阳系之外验证广义相对论,研究团队使用了强大的引力透镜技术。   引力场源对位于其后的天体发出的电磁辐射所产生的会聚或多重成像效应。因类似凸透镜的汇聚效应,因而得名。引力透镜效应是阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论所预言的一种现象,由于时空在大质量天体附近会发生畸变,使光线在大质量天体附近发生弯曲(光线沿弯曲空间的短程线传播),使得观察者可以看见在空间上被大质量天体所遮挡的光源 。如果在观测者到光源的视线上有一个大质量的前景天体则在光源的两侧会形成两个像,就好像有一面透镜放在观测者和天体之间一样,这种现象称之为引力透镜技术。   托马斯·科莱特领导的团队使用了银河系ESO 325-G004星系。ESO 325-G004星系是距离地球最近的、可以当做镜头的大质量天体之一,地球距离ESO 325-G004星系只有5亿光年远。   引力透镜技术就会产生一圈图像,称为背景星系的“爱因斯坦环”。这个环的半径与光的偏转成比例,科莱特说,通过测量环的半径,就能够测量时空的曲率。”   除了测量时空的曲率外,研究人员还必须确定星系的质量。托马斯·科莱特领导的团队通过测量星系恒星的行进速度来计算这个质量。然后,通过比较测得的质量和测得的时空曲率,团队发现了,符合于广义相对论预言的星系及其质量。   现在,据我们所知,即使在我们的太阳系之外,广义相对论也是正确的。这个天文学家团队希望研究更远的星系和引力透镜,以进一步证实,在整个宇宙中引力的作用都是一致的。   宇宙学与引力研究所所长鲍勃在一份声明中说:“使用世界上最好的望远镜来挑战爱因斯坦的理论,获得的成果非常令人满意,此时,我们才发现,爱因斯坦是多么的正确。”   本次研究报告于6月21日在《科学杂志》上发表。

最近,一项新的研究首次验证了,爱因斯坦的广义相对论在遥远的星系中,也同样发挥着作用。

这项研究证实了,我们目前对引力的理解是正确的,并为暗物质和暗能量的存在提供了更多证据。科学家通过观察暗物质和暗能量对宇宙物体的影响,而间接观测暗物质和暗能量的存在。
 
爱因斯坦的广义相对论于1916年正式发表,该理论解释了引力及时空结构的概念。
 
自广义相对论首次发布以来,广义相对论已在我们的太阳系内多次进行过测试,均被认为是正确的。
 
国际天文学家团队在英国朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所托马斯·科莱特的领导下进行的这项新研究,是首次在大型天文尺度上对广义相对论进行的精确测试。
 
国际天文学家团队使用的数据来自于美国宇航局哈勃太空望远镜和智利欧洲南方天文台的超大型望远镜。研究小组发现,遥远星系中的引力同太阳系中的引力是一样的,这一发现符合爱因斯坦的理论预测结果。
 
美国佛罗里达州安柏瑞德航空大学天文学家奥斯沃尔特说,研究人员测试了这样的一个假设:“我们在地球上看到的同样的物理定律在其他任何地方都是真实的。”
 
奥斯沃尔特说,在所有可能的尺度上,尤其是最大尺度上,来验证广义相对论,对整个物理学以及宇宙学起到尤其重要的作用。
 
暗物质以网状形式散布在宇宙中,暗物质网状纤维相交的节点处会形成星系团。通过试验,我们发现,在我们太阳系内部和外部的引力作用都是相同,研究人员通过这一发现,为暗物质和暗能量的存在提供了进一步的证据。
 
在验证广义相对论时,这些发现还可以作为暗物质和暗能量存在的额外证据。暗物质和暗能量是宇宙学标准模型中存在的两个“奇怪的东西”。
 
标准模型是一个理论,它描述了宇宙中的基本力量和粒子,标准模型旨在解释我们的观察和实验结果。然而,奥斯沃尔特说,我们对暗物质和暗能量缺乏理解和解释,这是当今宇宙学中最大的两个谜团,这两个谜团导致有人对标准模型提出质疑。
 
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