引力的速度就是光速?_科技频道_东方资讯

发布日期:2020-09-25 03:21   来源:未知   阅读:

导语:对引力波和源自中子星合并而产生的光的观测表明,引力的速度实际上就是光速。这个实验结果验证了广义相对论,使我们更加深入地了解了宇宙。

对引力速度的测量

(图片来源:Engin_Akyurt,通过Pixaba

Cornish对Phys.org的记者说:“其他很多重力理论,包括一些被用来解释宇宙加速膨胀的理论,都预测引力速度与光速不同。不过现在其中的一些理论已经被排除了,从而限制了一些可能明显修改爱因斯坦理论的方式,并且使“暗能量导致宇宙加速扩张”这一解释更具可能性与说服力。

天文学的发展

蒙大拿州立大学的物理学家Neil Cornish告诉Phys.org的记者说:“引力的速度,就像光速一样,是宇宙的基本常数之一。但是,直到引力波天文学的出现之前,我们都没有办法直接测量引力的速度。”

虽然牛顿经典物理学认为重力的影响是瞬时的,但爱因斯坦从理论上推断道,这将我们束缚在地球上的力量实际上必须在拉动物体之前先在空间中移动。 自从爱因斯坦做出这个预言以来,科学家们一直在寻找测量这种现象的方法。

引力波天文学的发展为天文学家首次对来自同一源头的引力波和光进行同时观测铺平了道路。 这次实验中观测的爆发中引力波先是被LIGO探测到,然后在两秒钟之后,另外两台望远镜又观测到一个来自相同位置的短时间伽马射线爆发。 科学家们猜想这次事件是一次“千倍新星”(kilonova) 爆发现象,它造成的光比两颗中子星融合后形成的标准新星还要亮1000倍。

天文学家希望LIGO和其他类似的设备能够在未来几年提供足够的数据来更进一步地确定引力速度,使误差不超过光速的1%。引力波研究确实是前所未有地推动宇宙学的发展,而这只是其中的一个例子。全球化的时代极大地促进了信息资源的共享、科学技术的互助、国际间的合作,不论是天文学还是物理学,在新时代中都将会有长足而深远的发展。

对引力波的探测正在迅速推动我们走入天文学和物理学的新时代。 激光干涉仪引力波天文台(LIGO)等新型设备使我们在过去的两年中不止观测到一次,而是四次都观测到了引力波。 现在,这些工具将赋予我们更敏锐的洞察力,去揭示现代物理学最大的奥秘之一:引力的速度。

这一史诗级的科学发现对于基础物理学和我们对宇宙的理解有着深远的意义。而且更为重要的是,确定引力的速度将有助于物理学家去揭穿、驳倒一些与爱因斯坦广义相对论相矛盾的理论。

这两组来自“千倍新星”的数据使得科学家能够比较伽玛射线的速度和引力波的速度,使我们比以往更加清楚地了解了引力的速度。之前对引力波的测量使得科学家们可以确定地将引力速度的范围缩小在光速的55%至142%区间之内。但是这次观测使他们将引力速度和光速之间的差距进一步缩小到光速的-3×10 ^ -15和7×10 ^ -16之内??如此微小的差距,意味着引力的速度实际上就是光速。

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