爱因斯坦著名的时间公式(爱因斯坦的时空理论)(1)

时光扭曲图

阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),出生于德国巴登-符腾堡州乌尔姆市,毕业于苏黎世联邦理工学院,现代物理学家、批判学派科学哲学思想之集大成者和发扬光大者。爱因斯坦的理论为核能的开发奠定了理论基础,开创了现代科学技术新纪元。

爱因斯坦著名的时间公式(爱因斯坦的时空理论)(2)

时空扭曲理论:由于重力的作用,(例如)地球这样大质量的物体在时空构成的框架结构中的存在本身,就会使时空框架发生扭曲。通俗地说,时空框架就像一个床垫,而地球就像放在床垫上的一个小钢球,钢球使床垫凹陷成一个“小酒窝”样子的坑。

爱因斯坦著名的时间公式(爱因斯坦的时空理论)(3)

1859年,法国天文学家列.维耶(Le Verrier)发现实际观测的水星的运行轨道,与根据牛顿定律计算出的结果出现了偏差,这就是有名的“水星近日点进动”问题。当时他们认为,出现这种异常现象,是因为在水星轨道内,还有一颗未被发现的行星所产生的引力造成的,但在接下来的几十年里,科学家们都没有找到这颗假想的行星。

爱因斯坦著名的时间公式(爱因斯坦的时空理论)(4)

直到1915年广义相对论问世以后,这个让科学界困惑多年的问题才得以解决。答案就是,因为太阳的巨大质量造成了附近时空产生了明显的扭曲,使从水星发出的光线产生了偏离,而根据广义相对论计算出的结果,与实际观测数据完美的吻合。这也成为了时空扭曲的有力证据之一。

如果要直接观测到时空扭曲的现象,就必须要求观测目标有足够大的质量,我们知道在太阳系中,太阳占据了99.86%质量,它明显就是一个很好的观测对象。

爱因斯坦著名的时间公式(爱因斯坦的时空理论)(5)

在1919年,由英国科学家亚瑟.斯坦利.爱丁顿(Arthur Stanley Eddington)所带领的研究团队,利用宝贵的日全食机会,分别在南美洲以及非洲西部测量了太阳附近的星图,然后他们将其结果与之前测量出来的星图进行对比,其结果与广义相对论基本吻合。

原因是由于地球的公转,地球与太阳的相对位置会不停的变化,比如说在某个位置的一颗恒星被太阳挡住了,但是随着地球的位置变化,当地球绕到另一个位置时,我们就可以观察到它。通过长时间的观测,科学家们就得到了很多恒星位置的数据,根据这些数据就可以描绘出星图。

根据牛顿力学原理,一个陀螺仪和一个参考星座方向对齐后,如果没有外力干扰,就会始终保持对齐。但是根据爱因斯坦理论,由于地球自转和重力场引起的时空扭曲会造成陀螺仪和参考星座的相对方向发生改变。目前天文物理学家还在进行进一步的研究分析。不过这一发现已经为人类探索宇宙打开了一扇大门,只要能够完全的掌握物质与反物质共存的关系,就能够解开时空扭曲的未解之谜,那么人类驾驭宇宙也将指日可待。

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读友们下面谈谈你对于宇宙的认识~

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