爱因斯坦的广义相对论提到过只要是一个有质量的物体,都能够在某些特定的条件下诱发时空的扭曲。所谓的时空就是指时间与空间。所以说,在爱因斯坦的广义相对论下,我们可以通过创造某种特定的条件来扭曲我们周围的时空。那么,爱因斯坦的观点是正确的吗?我们是否真的可以扭曲我们周围的时空?
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早在十九世纪的六十年代,法国的天文学家就发现了一个问题,那就是水星的运行轨道在使用牛顿定律计算出来后竟然与实际的不一样,后来人们将这个奇怪的现象称为“水星近日点”问题。因为当时爱因斯坦的广义相对论还没有问世,因此当时的科学家们推测是因为还存在一股未被发现的神秘引力在影响着水星,所以才导致了计算结果出现差异。
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一直到1915年广义相对论出现之后,人们才知道怎么回事。根据广义相对论的观点,是因为太阳巨大的体积引起了时空的扭曲,使水星到地球的光线出现了扭曲,最终导致计算结果出现了误差,科学家在后来使用广义相对论重新进行计算,发现结果是对的,和实际的并没有差异,这也因此成为了广义相对论的一个有力证明。
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不过这还不能完全证明广义相对论是正确的,还需要更多证据的证明才能确定广义相对论是正确的。
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1919年,由英国科学家领导的研究小组利用日全食的宝贵机会测量了南美洲和西非太阳附近的星图,并将其结果与先前的测量结果进行了比较,这些测量结果基本上与广义相对论一致。
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原因是很简单的,由于地球的公转,地球和太阳的相对位置将会发生持续性的改变,例如,一颗恒星被太阳挡住了,但是随着地球位置的变化,当地球绕到另一个位置时,我们一样可以看到它。通过长期的观测,科学家获得了大量关于恒星位置的数据,并根据这些数据绘制出星图。
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根据星图,当地球处于某个位置时,太阳正好挡住了一些恒星。如果太阳可以使时间和空间扭曲,那么当来自恒星的光穿过太阳时,就会产生光的扭曲,相应的扭曲将会使观察者能够在这个位置观察到“本应该被太阳挡住的恒星”,实验结果可以说使广义相对论在科学界占有一席之地。
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随着人类的宇宙观测水平的不断提高,科学家们在更大范围内发现了大量时空扭曲的证据。例如,引力透镜效应,当一颗恒星通过一个强大的引力源发射光线时,由于时空扭曲,光线会发生偏移,如果我们处于正确的位置,我们可以观察到更多来自恒星的光,也就是说,通过引力透镜效应,我们可以看到“放大”的恒星,甚至多个“虚幻的”图像。