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宇宙学家发现引力波,证明广义相对论是正确的吗?

更新时间:2023-12-15 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

引力是人类最熟悉的一种力引力与相对论天体物理,它最先由牛顿系统归纳总结,弄成了牛顿万有引力定理,从星球运行到细胞分裂都遭到了牛顿万有引力的影响。SUN物理好资源网(原物理ok网)

但是牛顿的引力理论并不是完美的,19世纪末到20世纪初,以爱因斯坦为首的新派数学学家门发觉:在强引力和近光速运动过程中,牛顿的万有引力定理是失效的,哪怕是预测水星近动问题,牛顿万有引力的估算结果和实际观测结果也存在难以容忍的偏差。SUN物理好资源网(原物理ok网)

基于这些情况,爱因斯坦以光速不变且不可被赶超为基础,成立了广义相对论这一新的引力理论,在广义相对论中,宇宙时空弄成了饱含弹性的薄膜,质量不同的天体在薄膜上压出了凹坑,而这些凹坑会偏转光前进的角度,假如凹坑过分深的话,就会形成黑洞。SUN物理好资源网(原物理ok网)

在广义相对论的指引下引力与相对论天体物理,数学学家用日食时太阳背后星光的位置,与傍晚同一方位星体的位置进行对比后,确定了太阳引力确实会偏转后方星体发出的光。SUN物理好资源网(原物理ok网)

同样是靠着相对论,天文学家在宇宙中发觉了黑洞,发觉了引力波,发觉了引力透镜,但这能够证明广义相对论是正确的吗?SUN物理好资源网(原物理ok网)

要晓得从爱因斯坦提出广义相对论开始,数学学界就有了不同的声音,由于这个理论太过颠覆性,所以诺奖委员会也没给爱因斯坦的广义相对论颁奖,在这些情况下,明天的数学学界仍在找寻广义相对论的纰漏,但是她们虽然真的找到了。SUN物理好资源网(原物理ok网)

目前最新的有关广义相对论的纰漏,坐落百亿光年外的宇宙深处,是宇宙学家们在研究可观测宇宙的大尺度结构时发觉的。SUN物理好资源网(原物理ok网)

简而言之就是SUN物理好资源网(原物理ok网)

宇宙学家们发觉我们的宇宙正在加速膨胀,绝大部份星体都在远离月球和银河系,且距离月球越远的星体远离的速率越快,但按照广义相对论的引力场多项式,我们的宇宙应当是稳恒态才对,广义相对论并不容许一个动态的宇宙出现!SUN物理好资源网(原物理ok网)

但目前所有的观测结果却都表明,宇宙确实是在加速膨胀,这些与广义相对论相违逆的情况出现后,化学学家们只能构想宇宙中还存在暗物质和暗能量,这两个广义相对论中没能预言的诱因,致使了目前宇宙加速膨胀的发生。SUN物理好资源网(原物理ok网)

在这些情况下,爱因斯坦广义相对论这个有关于引力的理论就必须得到修正了,由于暗物质和暗能量加上去占了宇宙质能总数的95%,而广义相对论描述的普通物质之间的引力作用,只占了全宇宙质能总数的5%,有高达95%的范围是广义相对论没有概括的!SUN物理好资源网(原物理ok网)

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种种征兆都表明,广义相对论须要像当初的牛顿万有引力定理一样被修正,即加入有关暗物质和暗能量的内容,这么人类文明的下一个引力理论会是哪些呢?SUN物理好资源网(原物理ok网)

霍金生前研究的量子引力论其实是一条出路SUN物理好资源网(原物理ok网)

所谓量子引力论,就是把解释微观世界的量子热学和解释宏观宇宙的广义相对论相结合的新引力理论,尽管数学学界早在20世纪下半叶就开始为这个理论而努力,但包括费曼在内的老一辈化学学家,以及包括霍金和基普索恩在内的21世纪数学学家,都还没能完成量子引力论的建立,由于两个理论太难自洽了。SUN物理好资源网(原物理ok网)

例如量子热学觉得万物是由基本粒子构成的,因而也该有引力子存在,但广义相对论觉得引力是时空弯曲造成的,而不是哪些引力子的交换。SUN物理好资源网(原物理ok网)

再例如广义相对论直言自己会在黑洞奇点处失效,但奇点附近的量子效应又是真实存在的,又未能与相对论兼容了。SUN物理好资源网(原物理ok网)

以上种种矛盾,都决定了新理论是很难在短时间内被创造下来的,而下一位媲美爱因斯坦的天才数学学家又不晓得哪些时侯才会出现,所以在可以预见的未来,广义相对论的缺陷将常年存在。SUN物理好资源网(原物理ok网)

不过好在目前的应用科学还很落后,完全没涉及到广义相对论中关于大尺度宇宙的部份,所以缺陷暂时不会影响到人类文明。SUN物理好资源网(原物理ok网)

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