愛因斯坦時(shí)空扭曲理論揭秘 引力探測(cè)試驗(yàn)曝光

　8月7日，愛因斯坦時(shí)空扭曲理論揭秘，引力探測(cè)試驗(yàn)曝光。人類能否穿越時(shí)空？在愛因斯坦相對(duì)論當(dāng)中有一種說(shuō)法，就是在宇宙中中立可以引起時(shí)空扭曲，而且還跟中子星有關(guān)，就讓我們來(lái)一起了解一下吧。

　愛因斯坦的預(yù)言之時(shí)空扭曲理論：

　由于重力的作用，(例如)地球這樣大質(zhì)量的物體在時(shí)空構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)中的存在本身，就會(huì)使時(shí)空框架發(fā)生扭曲。通俗地說(shuō)，時(shí)空框架就像一個(gè)床墊，而地球就像放在床墊上的一個(gè)小鋼球，鋼球使床墊凹陷成一個(gè)“小酒窩”樣子的坑。
　愛因斯坦的預(yù)言時(shí)空扭曲現(xiàn)象最近被科學(xué)家們?cè)谥凶有歉浇^測(cè)到。中子星是目前人類在宇宙中可以觀察到的天體中密度最大的一種。來(lái)自美國(guó)密歇根大學(xué)和美國(guó)宇航局的天文學(xué)家聲稱，他們觀測(cè)到了圍繞中子星的鐵原子氣體呈現(xiàn)的模糊環(huán)線出現(xiàn)了扭曲現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)解釋某些物理學(xué)基本問(wèn)題意義重大。
　據(jù)美國(guó)宇航局報(bào)道，愛因斯坦的預(yù)言再一次得到了證實(shí)!科學(xué)家們經(jīng)過(guò)仔細(xì)的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)地球周圍確實(shí)存在時(shí)空漩渦，并且其各項(xiàng)參數(shù)和愛因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言的完全符合。
   這是此間在美國(guó)宇航局總部舉行的一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上公布的消息，探測(cè)的結(jié)果來(lái)自對(duì)該局實(shí)施的引力探測(cè)衛(wèi)星B(GP-B)計(jì)劃的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。
　引力探測(cè)衛(wèi)星B項(xiàng)目首席科學(xué)家，斯坦福大學(xué)物理學(xué)家弗朗西斯·艾福瑞特(FrancisEveritt)表示：“正如廣義相對(duì)論預(yù)言的那樣，地球附近確實(shí)存在時(shí)空扭曲。”
　而美國(guó)華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的克利福德·威爾(CliffordWill)表示：“這是一個(gè)歷史性的時(shí)刻。”威爾是愛因斯坦理論研究方面的專家，他目前正擔(dān)任美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)一個(gè)獨(dú)立下設(shè)委員會(huì)的主席職務(wù)。這一委員會(huì)于1998年由美國(guó)宇航局創(chuàng)立，其主要目的便是對(duì)引力探測(cè)衛(wèi)星B的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和評(píng)估。他說(shuō)：“有一天，今天的這個(gè)實(shí)驗(yàn)將被作為經(jīng)典案例寫進(jìn)物理學(xué)教科書。”
　根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論，空間和時(shí)間是交織在一起的，形成一種被他稱為“時(shí)空”的四維結(jié)構(gòu)。地球的質(zhì)量會(huì)在這種結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生“凹陷”，這很像是一個(gè)成年人站在蹦床上陷進(jìn)去的情形。愛因斯坦指出，引力的本質(zhì)僅僅只是物體圍繞這種時(shí)空凹陷的曲線邊緣運(yùn)動(dòng)的外在表現(xiàn)。
　如果地球是靜止的，那這種擾動(dòng)將不復(fù)存在。但是地球并非靜止不動(dòng)，我們的地球在不停旋轉(zhuǎn)，這種旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)，盡管非常輕微，但仍然會(huì)產(chǎn)生一種四維漩渦。而這就是2004年發(fā)射進(jìn)入太空的引力探測(cè)衛(wèi)星-B所要探測(cè)的目標(biāo)。
   實(shí)驗(yàn)的原理
　這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目背后的科學(xué)原理非常簡(jiǎn)單：科學(xué)家們將一個(gè)陀螺儀送上地球軌道，使它的一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸指向一顆遙遠(yuǎn)的恒星作為參考點(diǎn)。在沒(méi)有任何外力作用的情況下，這一旋轉(zhuǎn)軸應(yīng)當(dāng)永遠(yuǎn)指向這一顆恒星。但如果空間是扭曲的，那么陀螺儀的指向會(huì)隨著時(shí)間推移發(fā)生改變。通過(guò)對(duì)這種改變的精密檢測(cè)，科學(xué)家們能了解時(shí)空彎曲的相關(guān)信息。
　這說(shuō)起來(lái)似乎很簡(jiǎn)單，但真正做起來(lái)卻非常艱難。
　首先，制造引力探測(cè)器B中4個(gè)高精度陀螺儀需要用到精度極高的球體。事實(shí)上，這些陀螺儀內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是人類迄今制造過(guò)的最完美球體。它們的大小約相當(dāng)于一個(gè)乒乓球，由熔凝石英和硅材料制成，其相對(duì)完美球體的誤差在任何方向都不超過(guò)40個(gè)原子的厚度。這樣高的精度是必須的，因?yàn)槿绻皇沁@樣做，那么這些陀螺儀轉(zhuǎn)軸的晃動(dòng)將出現(xiàn)誤差。
　根據(jù)愛因斯坦的預(yù)言理論進(jìn)行的估算顯示，地球周圍空間的時(shí)空扭曲將導(dǎo)致陀螺儀旋轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)每年0.041弧秒的改變。1弧秒等于1/3600度。為了測(cè)出這樣微小的改變量，GP-B探測(cè)器必須具備0.0005弧秒的精度。這就相當(dāng)于讓你測(cè)量放在100英里(約合161公里)之外的一張紙的厚度。