廣義相對論在銀河系中心通過驗證 尚未發現第五

互聯網/2017-06-08 11:23/ 分類:科普/閱讀:
(記者聶翠蓉)愛因斯坦的廣義相對論再次經受住了考驗。...

  廣義相對論在銀河系中心通過驗證

  尚未發現能證明相對論漏洞的第五種力

  科技日報北京6月7日電 (記者聶翠蓉)愛因斯坦的廣義相對論再次經受住了考驗。據《新科學家》雜志網站6日報道,美國科學家借助夏威夷凱克天文台近20年的數據,獲得了銀河系中心超大質量黑洞附近兩顆恒星S0-1和S0-38的清晰運行軌迹,發現這兩顆恒星的運行方式沒有偏離廣義相對論;同時,也未發現第五種基本力存在的證據。相關論文發表在7日出版的《物理評論快報》雜志上。

 

  宇宙中存在四種基本作用力:弱相互作用力、強相互作用力、電磁相互作用力和萬有引力。但許多觀測迹象對廣義相對論提出挑戰,一些科學家假設存在第五種基本力,并希望通過發現這種力的存在,來證明相對論存在漏洞和偏差。

  加州大學洛杉矶分校的奧萊裡昂·希斯認為,銀河系最中心的超大質量黑洞“人馬座A*”(Sagittarius A*)周圍,最有可能發現第五種力。一般情況下,黑洞周圍的恒星會向黑洞“喂食”自身氣體雲盤,導緻恒星運行軌迹發生改變,從而對驗證廣義相對論造成的幹擾;但“人馬座A*”與周圍恒星的間距不夠近,恒星氣體不會被“卷進”黑洞,因此能提供更清晰的檢測。

  希斯和同事從上世紀90年代末開始,持續20年長期跟蹤“人馬座A*”附近恒星的運行軌迹。他們跟蹤到S0-1和S0-38圍繞“人馬座A*”運行一周的完整軌迹,運行周期分别為16年和19年。他們發現,這兩顆恒星圍繞“人馬座A*”快速運轉的方式,完全遵循廣義相對論的預言。“這是廣義相對論首次在超大質量黑洞附近經受住考驗。”希斯說。

  希斯表示,以橢圓形軌道運行的S0-2将在明年距離“人馬座A*”最近——僅111個天文學單位(1天文學單位約為1.5億公裡),屆時,他們可以獲得更精确的觀測數據,“如果對廣義相對論的偏離真的存在,明年我們一定能探測到這種偏離”。

  總編輯圈點

  廣義相對論多年以來接受的挑戰,幾乎是其他理論的總和。但目前為止,大多數結論都是“驗證通過”。廣義相對論在大尺度結構——恒星、行星、銀河系上的觀測數據,與其預測值的相符度高到驚人。但這仍不妨礙科學家們不斷嘗試去發現廣義相對論的不完整,從而颠覆現代宇宙學的理論基礎。

上海新聞網

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