科学家测试相对论正确的范围

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【大纪元10月19日讯】意大利科学家利用NASA卡西尼太空船传回的资料进行一项实验,用以检测爱因斯坦的广义相对论。新的测量方法精准度比过去的方法提高50倍﹐这将帮助科学家们研究广义相对论在更广范围内是否成立。这项研究刊载于9月25日的《自然》杂志。

这个实验是美国航空航天局和意大利太空总署合作的一部分﹐实验于2002年夏天进行。卡西尼太空船目前正在前往土星途中。2002年夏﹐太空船的位置和地球正好分别位于太阳的两侧,相隔超过十亿公里(约621百万英里)。

研究人员观察了往返于地球和太空船之间的无线电波在经过太阳附近时的频率变化。并精确测量了无线电波讯号接近太阳时﹐“光时间”的变化。这里的“光时间”是指无线电波讯号由坐落在地球上美国加州“金石”太空研究站发射到太阳的另一端的太空船,再返回地球所需的光时。

无线电波科学组织主任山米爱斯玛表示:“这些结果的意义在于确认广义相对论,并且以最新式的实验,来验证爱因斯坦的公式。”该组织由加州帕莎迪那NASA喷气推进实验室(JPL)得到这项实验的资料,他同时表示:“此次实验技术的重要性在于无线电波联系已克服严苛的太阳系环境。”

依据广义相对论,象太阳这样大的物体会引起周围时空的弯曲。当无线电(或光)波经过太阳时﹐由于时空弯曲,需要更长时间。

电波从卡西尼太空船传送出去后,其行程会因经过太阳而延迟。耽搁的时间数据提供了一个灵敏度相当高的实验来预测爱因斯坦理论。

爱因斯坦于20世纪初提出广义相对论﹐被认为是物理学上的一次飞跃。人们曾经认为牛顿力学是绝对正确的﹐后来的研究表明在微观粒子领域和接近光速的条件下牛顿力学并不适用。

科学家们认为测试广义相对论有重要的宇宙学意义﹕问题不在于证明广义相对论的对错,而在于找到该理论正确的范围。

过去的研究证实广义相对论在千分之一数量级上仍然是正确的。卡西尼实验证实了其正确度达在20百万分之一数量级上仍然正确。但是科学家们称﹐对一些宇宙模型的研究已推断出广义相对论的误差,不过在这次实验中并没有发现任何误差。

据悉﹐卡西尼将于2004年7月1日开始在土星轨道上运行6个月﹐而后将其携带的惠更斯探测器(Huygens probe)释放,降落在土星卫星泰坦(moon Titan)表面。
(http://www.dajiyuan.com)

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