火狐体育_超越100年前的广义相对论

企业新闻 | 2021-09-12

首页:youmightthinkthatphysicistswouldbesatisfiedbynow.theyhavebeentestingeinstein’stheoryofgeneralrelativity是which explains what gat eversincehefirstdescribedit 100 years ago this year.andnotoncehasitbeenfoundwanting.buttheyarestillinvestigatingitsprediction the ne andthiscentenaryyearshouldseesomeparticularlystringenttests.perhapsonewilluncoverthefirsttinyflawin他们依然在检验爱因斯坦的广义相对论爱因斯坦在一百年前首次明确提出了广义相对论,说明了重力是什么。 科学家们还没有找到不够的地方,但正在调查基于此的预测,精确到第n位的小数。 在这个理论的一百周年期间,科学家不做特别严格的检查。 也许没有人会发现这栋伟大的数学大楼的第一个轻微缺失。

Stranger still is that, thoughgeneralrelativityiscelebratedandreveredamongphysicistslikenoothertheoryinscience, theywoulddoubtlessreactwithjoyifitisprovedtofail.that’s science : youproduceasmartideaandthentestittoitsbreakingpoint物理学家中广义相对论的赞美和尊重也波及了所有其他科学理论,但如果通过检查证明它站不住脚,他们肯定不会深深地悲伤。 这就是科学。 你显然提出了聪明的主意,验证它会无限大。 butthisdeterminationtoexposeflawsisn’treallyaboutskepticism, farlesswantonnihilism.mostphysicistsarealreadyconvincedthatgeneralrelativityisnotthefinalwordongravity.that’sbecaus whichish tarsandgalaxies,doesn’tmeshwithquantumtheory,theothercornerstoneofmodernphysics。

whichdescribestheultra-smallworldofatomsandsubatomicparticles.it’ssuspectedthatunderlyingbotheoriesisatheoryofqueory fromws nventionalquantumtheoryemergeasexcellentapproximationsjustasisaacnewton’stheoryofgravity是posed in the late 17th century, worksfineexceptinsomeextremesituations .但是,说明了缺乏这个理论的决心,只是与推测主义没有关联,不能和大的虚无主义相比。 许多物理学家已经相信广义相对论不是重力的最后定论。

这是因为这个理论主要应用于恒星和银河的规模,与量子理论无暇顾及。 量子理论是现代物理学的另一个基础,以原子和亚原子粒子水平的微观世界为对象。 科学家们认为,这两个基本理论的结合是量子引力理论,广义相对论和通常量子理论是其优良的近似值,这就像艾萨克牛顿在17世纪后期明确提出的万有引力理论一样,除了极端情况外,一起适用一般都是问题The hope is,then, thatifwecanfindsomedarkcorneroftheuniversewheregeneralrelativityfails是perhapsbecausethegravitationalfieldsitdescribesaresoens wemightglimpsewhatextraingredientisneeded-onethatmightpointthewaytoatheoryofquantumgravity .科学家的期待是广义相对论站不住脚的黑暗角落—— 也许可以解释通向量子引力理论的路。

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generalrelativitywasnotjustthelastofeinstein’strulymagnificentideas是butarguablythegreatestofthem.his“annus mirabilis”isuss among other things表示,he kick-startedquantumtheoryandcameupwithspecialrelativity, describingthedistortionoftimeandspacecausedbytravelingclosetothespeedoflight.generalrelativityofferedabroaderpicture, embracingmotionthatchangesspeed是, suchasobjectsacceleratingastheyfallinagravitationalfield.einsteinexplainedthatgravitycanbethoughtofascurvatureinducedinthe faba esenceofamass.this,too, distorts time : clocksrunslowerinastronggravitationalfieldthantheydoinemptyspace.that’sonepredictionthathasnowbeenthoos onfii curateclocksonspacesatellites,andinfactgpssystemshavetoadjusttheirclockstoallowforit .广义相对论在某种程度上指出他的“奇迹之年”一般是1905年广义相对论描绘了更广阔的画面,摸索着进入重力场时物体经常出现的加速等变速运动。 爱因斯坦说,重力没有质量的存在,因此可以看作是经常出现在时间和空间结构中的倾向。 这也变形了时间。

与没有重力场的空间相比,钟表在强重力场中慢慢走。 科学家们利用宇宙卫星上极其准确的时钟完全证实了这种预测的正确性。

实际上,GPS系统必须考虑这个影响,调整自己的表。 einsteinpresentedhistheoryofgeneralrelativitytotheprussianacademyofsciencesin 1915。

thoughitwasn’tofficiallypublisheduntilthefollowingyear.thetheoryalsopredictedthatlightrayswillbebentbystronggravitation in 1911 ureddingtonconfirmedthatideabymakingcarefulobservationsofthepositionsofstarswhoselightpassesclosses tothesunduringatotalsolarece deinsteinasaninternationalcelebrity.whenhemetcharliechaplinin 1931。 chaplinissaidtohavetoldeinsteinthatthecrowdscheeredthembothbecauseeveryoneunderstoodhimandnooneunderstoodeinstein .爱因斯坦是199 这个理论还预测强重力场不会引起光的倾斜。

1919年,英国天文学家亚瑟爱丁顿(Arthur Eddington )通过仔细观察日食中几颗恒星的方位,证实了这种预测,证实了这些恒星的光不会通过接近太阳的区域。 爱因斯坦从此成了国际名人。

据报道,他在1931年与亨利卓别林见面时,卓别林为他们俩鼓掌是因为每个人都破译了自己的电影,但没有一个人破译了爱因斯坦的理论。 generalrelativitypredictsthatsomeburned-outstarswillcollapseundertheirowngravity.theymightbecomeincrediblydenseobjects stars on fromwhichateaspoonofmatterwouldweigh 10 billion tons.ortheymightcollapsewithoutlimitintoa“singularity”- ablackholefrom segravity nescape,sincethesurroundingspaceissobentthatlightjustturnsbackonitself .广义相对论应验了,一些燃料消耗的恒星这些被称为中子星,密度非常大,直径几英里 或者无限崩溃可能成为“奇点”,即黑洞。

那个极大重力场连光都逃不出现场。 因为周围的空间太倾斜了,光不需要弯曲回到原地。 manyneutronstarshavebeenseenbyastronomers : some, called pulsars是rotateandsendoutbeamsofintenseradiowavesfromtheirmagneticpoles, beamsthatflashonandoffwithpreciseregularity.blackholescanonlybeseenindirectlyfromthex-raysandotherradiationemittedbyther stha 自them.butastrophysicistsarecertainthattheyexist .以来,天文学家发现了很多中子星。

有些东西被称为脉冲星。 那些是旋转运动,对从磁极发射感到厌恶。

黑洞在充满x射线和热气体的其他电磁辐射下不能间接看到,黑洞被这些热气体包围排出。 但是天体物理学家相信黑洞是不存在的。 while Newton’stheoryofgravityismostlygoodenoughtodescribethemotionsofthesolarsystem, itisaroundverydenseobjectslikepulsarsandblackholesthatgeneralrelativitybecomesindispensable.that’salsowhereitmightbepooles tes hastronomicalinvestigations.last year,astronomers at the Nationalradioastronomyobservatoryincharlottesville,Virginia,discoveredthefirstpulsarorbitedbytwoothershrunkenstars是calledwhitedwars withtwobodiesmovinginthegravitationalfieldofathird,shouldallowoneofthecentralpillarsofgeneralrelativity, calledthestrongequivalenceprinciple是tobeputtothetestbymakingverydetailedmeasurementsoftheeffectsofthewhitedwarfsonthepulsar teamhopestocarryoutthatstudythisyear .牛顿的重力理论基本上不足以描述太阳系的运动,但对于脉冲星和黑洞等密度高的物体,广义相对论是不可或缺的。 这也是天文研究验证这一理论的极限所在。

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去年在弗吉尼亚州夏洛茨维尔,国家电波天文台(nationalradioastronomyobservatory )的天文学家发现了脉冲明星。 围绕它运转的另两颗增大的恒星被称为白矮星,但这是我以前从没见过的。 在这种情况下,两个星体在第三个重力场中运动,白矮星绕脉冲星运行时,如果非常细致地测量它们对脉冲星电波发射规律的影响,应该可以验证广义相对论的核心支柱之一“强等效原理”。 这个小组期待着今年积极开展这项研究。

butthehighest-profiletestofgeneralrelativityisthesearchforgravitationalwaves.thetheorypredictsthatsomeastrophysicalprooves ng suchas supernovae (exploding stars ) orpulsarsorbitedbyanotherstar (Binary Pulsars ), shouldexciteripplesinspace-timethatradiateoutwardsaswaves.thefirstbinarypulsarwasdiscoveredin 1974, andwenowknowthetwobodiesaregettingslowlycloseratjusttherateexpectediftheyarelosingenergybyradiatinggravitationalwaves .但最引人注目这个理论预测,超新星(爆炸的恒星)和被另一颗恒星包围飞行的脉冲星(脉冲双星)等非常大的恒星,与它们相关联的天体的物理过程必须在时空中引起波纹,像波浪一样电磁辐射到外部。 第一颗脉冲双星是在1974年发现的。 科学家假设两颗星星电磁辐射引力波,损失了能量,计算了它们投入的速度。 我们现在说那些显然是以这个速度慢慢投入的。

The real goal,though, istoseesuchwavesdirectlyfromthetinydistortionsofspacethattheyinduceastheyripplepastourplanet.gravitational-wavedetector ersbb lometer-longarmsatrightangles, like an L, tomeasuresuchminusculecontractionsorstretches.twooftheseveralgravitational-wavedetectorscurrentlybuilt-theamerican withtwoobs ashington, andtheeuropeanvirgoinitaly-havejustbeenupgradedtoboosttheirsensitivity, andbothwillstartsearchingin 2015.theeuropeanspaceagencyisalsolaunchingapilotmissionforaspace-based检测器是called Lisa path fitector this September .但是,确实的目标是,当这些波浪通过我们的行星时,必须从它们引起的微小空间变形中看到它们。 引力波检测器使激光在长2公里的l字状配置的干涉臂上往返,测量这种微小的膨胀和扩张。 现在世界上有多台引力波探测器,其中两台是——美国的LIGO,路易斯安那州和华盛顿有两个观测站。 而且欧洲VIRGO位于意大利的——刚升级灵敏度,从2015年开始寻找引力波。

去年9月,欧洲航天局使用宇宙的LISA Pathfinder探测器积极展开了飞行员任务。 ifwe’re lucky,then, 2015 couldbetheyearweconfirmbothevirtuesandthelimitsofgeneralrelativity.butneitherwilldomuchtoaltertheesteemwithwhichitis reges hysicistwolfgangpaulicalledit“probablythemostbeautifulofallexistingtheories .”many stein himself ) believeditnotsomuchbecauseoftheexperimentaltestsbutbecauseofwhattheyperceivedasitseleganceandsimplicity.anyoneworkingonquals yhardacttofollow .幸运的是,2015年不是我们证实广义相对论优势和局限性的一年。 但是,这对它受到的崇敬影响太大了。

奥地利瑞士物理学家沃尔夫冈保利说,广义相对论“在现有理论中可能是美丽的”。 许多物理学家(包括爱因斯坦本人)相信这不是因为它经过了实验检查,而是因为它简洁高雅。 在量子引力领域工作的人都在教授精致高雅有多难。

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