丹麦科学家将在宇宙标准上验证相对论准确性(转载)

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新浪科技讯 北京时间10月11日动静,天文学上所有的看测都有赖于恒星和星系发出的光,而根据广义相对论,那些发出的光线 都将遭到引力的影响。除此之外,关于那些天文学看测信息的判读也完全基于“相对论是准确的”如许一个前提之上。但是在此 之前,我们不断都欠缺在比太阳系愈加宏看的标准上对相对论停止尝试验证的才能。

    如今丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所暗宇宙学中心的科学家们初次胜利丈量了从远远星系团 发出的光在抵达我们那里之前的路途中所遭到的引力影响。看测的成果契合理论计算值,那也就验证了相对论的准确性。研究小 组已经将他们的那一功效颁发在了近期的《天然》杂志上。

    人类关于远远宇宙中天体间隔丈量的次要手段是天体红移丈量,红移的本色其实是一种多普勒效 应,因为间隔我们越远的天体的退行速度越大,它便会表示出更大的红移值。也就是说,红移值表达了在天体发出那束光子之 后,其本体因为宇宙膨胀产生的撤退退却速度。别的,根据爱因斯坦的广义相对论,那些光还会遭到大量量天体,如星系团的引力影 响,并产生引力红移。然而,在宇宙标准上对星光表示出的引力红移停止切确的丈量却从未停止过。

    哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所暗宇宙学中心的天体物理学家拉迪克·伍德克(Radek Wojtak)说:“那实是太棒了!我们有幸生活在如许一个时代,我们第一次有手艺才能往对宇宙引力红移效应停止丈量。”

    聚光灯下的星系团

    伍德克和他的同事斯特恩·汉森(Steen Hansen)和詹斯·乔斯(Jens Hjorth)一路对大约8000个星系团发出的光波数据停止了阐发。星系团是 由引力维系起来的星系集群,一般拥有数千个成员星系。它们聚合构成的强大引力效应会对它们发出的光产生影响。

    研究人员别离对位于星系团核心区域以及边沿区域的成员星系发出的光停止了研究,丈量其波长数据。

    伍德克阐明说:“我们可以对星系发出的光展现的细小红移不同停止探测。我们发现从星系团中心 部位发出的光几乎是‘爬’着逃出星系团的引力场的,而比拟之下,星系团边沿位置的成员星系发出的光逃逸起来就要随便得多。”

    随后研究人员对整个星系团的总量量停止计算并由此预算出其引力势。如今科学家们便可以借助那 些数据,运用广义相对论原理计算星系团差别位置上光线遭到的引力红移影响了。伍德克表达:“计算的成果展现,基于广义相 对论停止的理论揣测与现实看测数值切确吻合。我们关于星系团的看测展现光表示出的红移值和大量量天体引力场的强度呈反比 关系。用那种体例,我们证明广义相对论原理是在准确的。”

    宇宙暗夜之光

    那一发现具有重要意义,因为它将搀扶帮助科学家们理解宇宙中的“暗中”——神异的暗物量和暗能 量。

    当我们仰看星空,那漫天的繁星和看远镜中无数的星系、行星加在一路一共只构成了整个宇宙的4%,宇宙的其余部门是由我们看不见也摸不着的神异物量构成的,那就是暗物量和暗能量。我们无法 看察到它们,因为它们不发射也不反射光线。但是科学家们晓得它们就在那里,因为它们会对周遭空间产生响应的引力感化,我 们能感知那种引力的存在。没有人晓得暗物量事实是什么,但是通过对其引力强度的看测,我们晓得它们的量量有多大。那一有 关广义相对论的最新研究将不会改动目前关于暗物量存在的理论模子。

    宇宙的另一个重要组分是暗能量,根据理论模子,暗能量愈加神异,它就像是一种“实空”的存 在,它加速宇宙的膨胀历程。根据基于爱因斯坦相对论的计算成果,宇宙中的暗能量应当占到整个宇宙的72%。但是也有人回绝相信那个希罕的理论,提出了许多不借助暗能量也能阐明宇宙加速膨胀事实的模 型。

    在大标准上验证理论

    伍德克说:“如今我们已经在宇宙学的标准长进行了验证,那证明了爱因斯坦的广义相对论是准确 的。那也就意味着宇宙中存在暗能量的可能性很大。”从那个角度上来说,那项新的研究将让人类在最末熟悉暗物量和暗能量的 道路上又迈出坚实的一步,并加深我们对可见宇宙素质的理解。(晨风)

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