在日食中,尋找愛因斯坦的預言!太陽周圍的時空,或真發生了改變

2020-11-24 騰訊網

日食究竟是什麼?如果在很久遠的古代,那麼可能人類將日食會看作是神明的法術,所做的一種行為。但事實上,當人類社會的科學技術水平發展到如今的時代,對於日食也有了最科學的詮釋。

日食的種類有很多,比如說日全食,日偏食,日環食,全環食等等。但無論是哪一種日食的現狀,它所表達的都是光在同種均勻介質中沿直線傳播的一種最為典型的例子。因此,日食只是最科學的一種天文,和古代的神學並無太多的聯繫。

其實一直以來,人類對宇宙太空中天體的了解,都是運用牛頓萬有引力來解釋的,包括人類對日食的了解。宇宙萬物都存在著一種相互的力,而這種力就是萬有引力。不過很顯然,如果單純的只是用萬有引力,來論證宇宙中所有天體的運作,是非常不科學的。

牛頓的萬有引力一經發現,就統治地球力學上百年,而在這百年間,其實科學家們也在萬有引力中發現了漏洞,可是卻並未對此有任何的舉措。直到一位天才的科學家出現,這個科學家就是愛因斯坦。

愛因斯坦之所以能夠成為世界上非常有名氣的科學家,日食絕對是在其中起到了基礎性的作用,甚至可以說,日食成就了愛因斯坦科學巨星的地位,如果沒有日食,那麼愛因斯坦也不可能成為如此讓人熟知的科學家。

牛頓的萬有引力雖然能夠解決很多的問題,但是也存在著誤差。對於科學研究來說,誤差代表著什麼,想必不用多說,大家也都能夠非常的清楚。科學的嚴謹,務實和精確是人類能夠發展到如今程度的重要原因。

萬有引力的誤差和無法解釋的典型例子就是水星的進動問題,太陽系中的所有行星都是圍繞太陽做橢圓的軌道運動的,這些軌道雖然不固定,但是大體都以太陽為中心,不停地緩慢的變化位置。而萬有引力在計算水星的進動問題時,就會出現軌道位置誤差。

1882年,加拿大天文學家紐康對水星的進動值進行了校正,得出了水星近日點進動值為每100年43角秒。不過,如果長此以往,繼續使用萬有引力來計算宇宙太空中的數值,其實是會影響人類對宇宙太空了解的真實性的。而愛因斯坦橫空出世,他的廣義相對論很好的解釋了這一問題,但也挑戰了牛頓的權威性。

愛因斯坦認為,光在強大的引力場中會出現扭曲,並且這一時空的扭曲現象會導致人類在觀察遙遠天空的天體時,出現誤差可錯覺。而廣義相對論所描述的就是這一問題的具體解釋,和計算方式。並且廣義相對論還預言了引力波的存在,甚至在如今已被直接觀測和證實。

太陽是太陽系的中心,也就是最強大的一顆恆星的存在,它周圍的引力也是極為強大的。所以,如果僅僅只是要萬有引力的方式,來看待太陽系內所有的行星,那麼所得到的結論也許也會有著誤差。而想必這也並不是牛頓所需要看到的。

牛頓將萬有引力看作是地球上,非常普通的一種力,但是愛因斯坦所提出的引力,卻顛覆了傳統的引力認知。愛因斯坦認為在局部慣性系內,不存在引力,而在一維時間和三維空間所組成的平坦的時空內,引力可以根據不同種類的能量密度的分布產生不同的運動軌道,從而影響星球的運轉。

地球的引力和宇宙外太空內的引力究竟有何不同,可能答案也都是各種各樣的。但是很顯然,人類的想像力,人類的智慧不能夠局限於一種答案。否則,被定格了的人類是不會有太多發展的,不過,既然人類社會能夠發展至今,能夠有如此卓越的成果,就一定是有它的獨特之處。

牛頓和愛因斯坦都是如今社會上非常具有名望的科學家,他們為人類社會的發展,起到了巨大的推動作用。也許在時代的不停變革中,他們的理論會產生一些偏差,但他們人類世界發展所作出的努力,絕不會輕易的就被抹殺的!

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    愛因斯坦預言的時空扭曲現象最近被科學家們在中子星附近觀測到,中子星是目前人類在宇宙中可以觀察到的天體中密度最大的一種。時空扭曲是愛因斯坦相對論的內容之一,目前,科學界還存在著爭議。美國的科學家們稱,他們最近在中子星附近成功地觀測到了時空扭曲現象,這再次證明了愛因斯坦時空扭曲理論的正確性。美國宇航局和密西根大學的天文學家們稱,在中子星周圍觀測到一些鐵氣體的線形拖尾,證明的確存在時空扭曲,並稱可以據此推算出天體的大小限度。
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    ,相對論解釋了水星環繞太陽的奇怪軌道、猜測了日食中的光線偏移現象以及預言了引力紅移等,並讓物理學界一百年來一步一步地驗證。根據愛因斯坦的理論,科學家們驗證了星系的引力對光的偏折、參考系拖拽和等效原理等。然而,愛因斯坦的廣義相對論中所預言的引力波因其信號微弱,很難被測量,一百年來還一直未被證實。最近,「發現引力波」的傳言鬧得沸沸揚揚,我們暫且不論這個傳言的真假,先扒一扒引力波這貨。引力波,用一句簡單的話描述就是「時空的漣漪」。根據廣義相對論的預言,宇宙中大質量物體的碰撞和黑洞的形成會釋放出引力波。
  • 愛因斯坦預言的「時空扭曲」可能真的存在,科學家發現了關鍵證據
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  • 愛因斯坦怎麼預言引力波的?
    這就好比在彈簧床墊上,一個物體引起床墊變形,變形向四周傳遞,導致床墊上另一個物體周圍的變形,使得它似乎受到前一個物體的吸引力。這個床墊扮演了時空的角色。 早在1907年,愛因斯坦就通過引力與加速的等效,預言了引力紅移,即引力改變時間。但是直到愛因斯坦去世5年後的1959年,引力紅移實驗才由龐德(R.Pound)及其學生雷布卡(G. Rebka)完成。 1915年11月是愛因斯坦創立廣義相對論的緊張高潮。
  • 你看的日食和大佬看的日食,是同一個日食嗎?
    示意圖:太陽和地球的重力使得周圍的時空發生彎曲這個水星近日點進動現象,是水星的近日點和實際觀測值的差異。早在1859年,天文學家勒維耶就發現水星近日點的觀測值比牛頓定律計算出的理論值每個世紀早38角秒。後來到1882年,紐康姆重新計算得到更精確的進動值是43角秒。
  • 日食成就了愛因斯坦的科學巨星地位
    於是為了解釋水星進動的現象,愛因斯坦提出了廣義相對論。在1915年提出的廣義相對論中,愛因斯坦對牛頓提出了直接的挑戰。廣義相對論拋棄了引力將物體拉到一起的觀點,提出空間和時間一起形成了一個四維的東西叫做時空,而所謂的引力實際上是物體對時空的扭曲,一個物體的質量越大,時空的變形就越大,它附近的物質受到彎曲時空的影響而向它靠近。
  • 100年前的日食照片證實:愛因斯坦的相對論是正確的
    近100年前拍攝的一張標誌性日食照片首次證實了阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論。1919年5月29日,阿瑟·愛丁頓拍攝了這張標誌性的日食照片。1916年發表的愛因斯坦廣義相對論仍然是20世紀科學的一項偉大成就。這位德國物理學家的理論解釋了我們所認為的重力實際上來自於時空的曲率。
  • 日全食如何讓愛因斯坦的相對論名揚天下?
    牛頓VS愛因斯坦廣義相對論的一個關鍵原則是空間不是靜態的,物體的運動可以改變空間的結構。相比之下,在牛頓的宇宙觀中,空間是「惰性的」。愛因斯坦認為,時間和空間是相對的,空間與另一個維度——時間相結合,創造了一個被稱為時空的宇宙結構。物體穿過時空時,這種結構會被物體的質量和運動扭曲、彎曲。牛頓和愛因斯坦時空觀的一個重大分歧是關於引力對光的影響。
  • 1919年日食是檢驗廣義相對論的第一個實驗,確認愛因斯坦巨星地位
    他的巨星崛起始於1919年5月29日,當時月亮和太陽正好對準,形成日食。天文事件的照片顯示出一些奇怪的現象:日食期間可見的一些星星位於錯誤的位置。愛因斯坦已經預見到這一點。利用廣義相對論,他做出了看似瘋狂的賭注,即日食期間恆星在天空中的位置會發生變化,甚至可以計算出多少。劍橋大學天文研究所的部門圖書管理員馬克·赫恩(Mark Hurn)說:「恆星精確地移動了廣義相對論預測的數量。」
  • 愛因斯坦留下的兩個預言:一個已經證實,第二個將改變人類歷史
    但是愛因斯坦獲得諾貝爾獎的成果卻是光電效應,而不是他最得意的相對論。這是因為相對論當中有許多未證實的理論,許多是科學假設,愛因斯坦的一些假設和預言並未得到科學界的承認。但隨著研究的進一步發展,愛因斯坦留下的兩大預言已經有一個被證實了,而另一個預言一旦被證實,人類歷史都將發生改變。首先是引力波。在廣義相對論中,愛因斯坦首次闡述了引力波的理論。
  • 那次日食證明了愛因斯坦是對的,並改變了我們對宇宙的理解
    一百年前的這個星期,一次日全食短暫地遮住了太陽,使人類對宇宙有了新的認識。1919年5月29日,英國科學家準備利用日食來檢驗一種革命性的引力新理論——廣義相對論——這一理論是尚未出名的阿爾伯特·愛因斯坦的構想。
  • 愛因斯坦的日食緣——BBC《愛因斯坦和愛丁頓》影評(組圖)
    這不,談資來了,今年是愛丁頓用日全食觀測驗證廣義相對論90周年,以拍攝科學紀錄片著稱的BBC(英國廣播公司)為此而拍攝了《愛因斯坦與愛丁頓》,足以滿足我們在舒適的享受中了解科學的小小心願。  1919年發生在非洲的這次日全食,是牛頓經典力學與愛因斯坦相對論的一次「巔峰對決」。兩百多年的時間裡,從蘋果落地到發現新行星,從槓桿到蒸汽機,牛頓力學「一統江山」。
  • 廣義相對論驗證引力是由時空扭曲產生!
    愛因斯坦創造性地提出了引力是帶質量的物體使周圍的時空發生扭曲而產生的現象,揭示了引力的本質。 然而,愛因斯坦1915年提出廣義相對論之際,由於該理論太過顛覆性,並未被科學界真正認可。 直到1919年5月29日,上演了一場不同尋常的日食,英國天文學家亞瑟·愛丁頓對此組織了天文觀測。
  • 看完這5個預言的檢驗,你還想推翻愛因斯坦的廣義相對論嗎?
    廣義相對論預言了遙遠的星光經過太陽時,會被大質量的太陽彎曲,從而星光會偏折一丟丟,計算的結果是星光會偏折1.74弧秒(1弧秒=1/3600度)。要驗證星光經過太陽時被彎曲的現象,這並不容易。因為星光相對太陽來說太微弱了,平時根本沒法觀測,只有一個機會是,當太陽全日食的時候,我們才容易觀測到太陽背後恆星的光線。
  • 看完這5個預言的檢驗,你還想推翻愛因斯坦的廣義相對論嗎?
    因為星光相對太陽來說太微弱了,平時根本沒法觀測,只有一個機會是,當太陽全日食的時候,我們才容易觀測到太陽背後恆星的光線。這個機會終於等來了,1919年5月29日會發生一次全日食。英國的科學家愛丁頓是愛因斯坦的鐵忠「粉絲」,他是英國皇家天文學會的秘書和貴格會的會員,他申請到了這次探測的任務。
  • 愛因斯坦耗費近十年的最偉大研究,推導出什麼神預言?
    回憶一下,行星沿橢圓軌道運轉,這與牛頓科學的預言完全一致。現在,設想一下水星軌道上距離太陽最近的一個點,這個點被稱為近日點,而從19世紀中期到末期的幾十年間,人們所觀察到的是,水星每繞太陽轉一周,其軌道近日點就會發生一點變化,好像近日點在以非常非常緩慢的速度圍繞太陽運動。
  • 愛因斯坦耗費近十年的最偉大研究,推導出什麼神預言?
    回憶一下,行星沿橢圓軌道運轉,這與牛頓科學的預言完全一致。現在,設想一下水星軌道上距離太陽最近的一個點,這個點被稱為近日點,而從19世紀中期到末期的幾十年間,人們所觀察到的是,水星每繞太陽轉一周,其軌道近日點就會發生一點變化,好像近日點在以非常非常緩慢的速度圍繞太陽運動。
  • 微引力透鏡是啥,愛因斯坦在引力透鏡上犯過的錯誤
    愛因斯坦曾經就說過我們永遠不可能觀察到這一神奇的現象,但現在,現實像一個冰冷的巴掌,我們確確實實的觀測到了,並且天文學家還在努力,希望觀察到更多此類現象,並從中了解到更多關於恆星與宇宙的知識。「微引力透鏡」的現象最先是由偉人愛因斯坦的廣義相對論預言的,並不是直接觀察到的。這個現象的原理正如字面意思所表述的那樣:引力發揮著透鏡的作用,操控物體發出的光線的軌跡。
  • 百年前一場日食,推翻了牛頓,捍衛了愛因斯坦
    像日全食這般的天文現象可以為驗證愛因斯坦的理論提供獨一無二的機會,因為其他遙遠的天體的光路在經過太陽附近時會發生偏折,但是仍然能為地球上的觀日者所見,因為當太陽被月球完全遮擋的時候,天空也隨之變暗。這一方法在1919年5月29日得到了應用,目的是為了第一次證明愛因斯坦的廣義相對論。