挑戰愛因斯坦的廣義相對論?

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【大紀元5月29日訊】(大紀元記者亞瑞文編譯報導)兩個獨立的新研究利用美國宇航局錢德拉X射線天文臺觀測的星系團資料,向愛因斯坦的廣義相對論進行了挑戰。其中一個研究顯然削弱了挑戰廣義相對論的另一個理論,而另一個研究結果表明愛因斯坦的理論適用於宇宙更加廣闊的時間和空間範圍。因此,愛因斯坦的理論仍然是目前最好的論述。

近年來,物理學家們一直在關注挑戰廣義相對論的其它理論,試圖解釋宇宙加速膨脹的問題。目前最流行的解釋是所謂的宇宙常數,它可以理解為一種存在於空曠宇宙中的一種能量,由於它不能被直接探測到而被稱為暗能量。

每日科學報導,f(R) 理論是廣義相對論的挑戰者之一。這個理論認為宇宙加速不是來自於某種奇異的能量,而是來自於引力的變化。這種變化會影響到小的高密度物質在漫長的時光中演變成為巨大的星系團的速度,從而開闢了通過實驗來驗證這種理論的可能性。

加州理工學院的施密特(Fabian Schmidt)和他的同事將錢德拉天文臺在某區域觀測到的49個星系團,與理論模型對超新星、宇宙微波以及星系大尺度分佈的預測和研究進行了比較。 他們沒有發現,在大於1.3億光年的尺度上,重力與廣義相對論的區別。

「如果比喻廣義相對論是重量級拳擊冠軍,f(R) 理論就像一個充滿希望的挑戰者。」施密特說,但他認為,f(R) 理論真正能挑戰冠軍的機會非常渺茫。

另外一個獨立研究直接在更大的時空範圍上檢驗廣義相對論。到目前為止,廣義相對論僅通過從實驗室到太陽系大小的尺度上的驗證,自然會有疑問廣義相對論是否適合於宇宙更廣泛的範圍。

為了探討這個問題,斯坦福大學的一組研究人員對通過錢德拉天文臺觀測星系團在一段時間內的成長和通過廣義相對論得出的推測進行對比。其結果是觀察和理論之間幾乎完全一致。

「愛因斯坦的理論再一次獲得成功,我們成功的計算了在重力的拉力下在50億年的時間形成的星系團的數量,」斯坦福大學天體粒子物理和宇宙研究所(KIPAC)和斯坦福國家粒子線性加速中心實驗室(SLAC)的瑞派啼(David Rapetti)說,「結果是令人興奮和可信的,我們的結果是對廣義相對論在前所未有的更廣泛的宇宙範圍內的最好的一致性吻檢驗。」
(http://www.dajiyuan.com)

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