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雙脈沖星系統(tǒng)觀測結(jié)果捍衛(wèi)廣義相對論

發(fā)布時間:2008-07-15 作者: 來源: 瀏覽:752

      越是偉大科學(xué)家的理論,越能引發(fā)后人對其質(zhì)疑和檢驗的沖動。據(jù)7月4日出版的《科學(xué)》雜志報道,加拿大麥吉爾大學(xué)物理部的研究員偕同數(shù)個國家的學(xué)者,意圖通過觀察雙脈沖星系統(tǒng)檢驗阿爾伯特?愛因斯坦的廣義相對論,最終結(jié)果出現(xiàn)后天體物理學(xué)家們直呼:“愛因斯坦他說對了!”
 
  愛因斯坦1916年在他的廣義相對論中預(yù)言:宇宙空間中可能有引力波存在,而任何具有質(zhì)量的物體作加速運動時都會產(chǎn)生引力波,引力波也會對有質(zhì)量的物體產(chǎn)生影響。在這一世界中,引力是因質(zhì)量的存在而引起的時空彎曲,引力場的存在會改變時空幾何學(xué)規(guī)則。該理論取代了“引力是一種力”的傳統(tǒng)看法,成為人類時空觀的一場革命。
 
  其中更為深奧的細節(jié)則是關(guān)于自旋進動的內(nèi)容,大致的描述是:當(dāng)兩顆大質(zhì)量的天體進行近距離環(huán)繞運行時,將使空間發(fā)生扭曲,從而擾亂兩者移動的中心軸,導(dǎo)致這兩顆天體像陀螺一樣擺動。因質(zhì)量越大,引力越強,自旋進動效果也越明顯,科學(xué)家們一直在尋覓兩個密度大且近距離運行的天體。
 
  天文學(xué)家于2004年發(fā)現(xiàn)了由一對高速旋轉(zhuǎn)的脈沖星組成的雙星,命名為PSRJ0737-3039A/B。雙脈沖星系統(tǒng)演化不易,發(fā)現(xiàn)更是難得,必須建立在兩個脈沖星的輻射束都能掃過地球的情況下,而此次發(fā)現(xiàn)過程即歷時近30年。所幸這對雙星不負所望,包括了一個毫秒脈沖星(A星,周期22毫秒)和一個正常脈沖星(B星,周期2.27秒),組成的系統(tǒng)軌道周期短,引力輻射強,是一個極其理想的引力波實驗室。更為“體貼”的是,每間隔幾個小時,其中的一顆脈沖星就會在另一顆上形成蝕,使科學(xué)家能依此確定信號的精確角度,這正是測查自旋進動的關(guān)鍵。

  該雙脈沖星系統(tǒng)滿足了迄今最嚴(yán)格的檢驗條件,而愛因斯坦于92年前提出的理論經(jīng)也經(jīng)受住了挑戰(zhàn):4年來,天文學(xué)家密切追蹤了雙脈沖星系統(tǒng)發(fā)出的輻射信號和方向,發(fā)現(xiàn)其自旋進動的軌道軸每年增加4.77±0.66度。而基于廣義相對論的計算,預(yù)測其變化為每年增加5.07度,誤差完全屬于允許范圍內(nèi)。天文學(xué)家表示,如此精確的研究,足以捍衛(wèi)愛因斯坦超級天才的名譽。

 

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