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天文学家证实:在比萨斜塔上同时扔下两个中子星会同时落地

更新时间:2024-07-30 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

【新智慧指南】如果同时从比萨斜塔扔下两颗中子星,它们会同时落地吗?科学家利用射电望远镜测量了中子星如何绕两颗白矮星运行,这与地球和月球绕太阳运行的系统相似。通过比较两颗恒星的速度、运动和质量,结果表明,三颗恒星都以相同的方式受到引力场的影响。爱因斯坦又说对了!xdr物理好资源网(原物理ok网)

爱因斯坦相对论再次被证实!xdr物理好资源网(原物理ok网)

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如果同时从比萨斜塔上扔下两颗中子星,它们会同时落地吗?xdr物理好资源网(原物理ok网)

答案是:是的。xdr物理好资源网(原物理ok网)

最近,天文学家利用射电望远镜精确观测到脉冲星(一种中子星)产生的信号,测试爱因斯坦的引力理论对这些极端天体是否仍然有效。xdr物理好资源网(原物理ok网)

顾名思义,中子星就是一颗没有电子的巨大原子核,其直径一般为10至30公里,密度极高,表面重力超过1×1012米/秒,最大可达7×1012米/秒。xdr物理好资源网(原物理ok网)

试想一下,如果你的体重是60公斤,那么在中子星上你的重量至少有6000亿公斤,最多有1000亿公斤!它的压力和引力是如此强大,以至于宇宙中只有黑洞才能超越它。xdr物理好资源网(原物理ok网)

研究小组利用位于法国索洛涅市中心的纳奈大型射电望远镜记录并分析了脉冲星“PSR J0337+1715”的信号。xdr物理好资源网(原物理ok网)

脉冲星PSR J0337+1715是一颗中子星,其核心质量是太阳的1.44倍,坍缩为一个直径仅为25公里的球体。xdr物理好资源网(原物理ok网)

该发现于 6 月 10 日发表在《天文学与天体物理学》杂志上,证明了自由落体的普遍原理是正确的。xdr物理好资源网(原物理ok网)

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该测量结果由曼彻斯特大学、巴黎天文台(CNRS)和 LPC2E(法国奥尔良)以及马克斯普朗克射电天文学研究所合作记录。xdr物理好资源网(原物理ok网)

脉冲星围绕两颗白矮星旋转,其中一颗白矮星围绕脉冲星旋转的周期仅为1.6天,它与脉冲星的距离约为水星与太阳距离的1/10。这个双星系统有点像太阳系中的地球和月球,绕着第三颗恒星旋转,这颗恒星的质量约为太阳的40%,它们之间的距离比地月系统与太阳之间的距离略远。xdr物理好资源网(原物理ok网)

通过比较这些物体的速度、运动和质量,这项测试——伽利略 15 世纪著名的比萨斜塔实验的宇宙版本——表明,这三颗恒星都以相同的方式受到其引力场的影响。xdr物理好资源网(原物理ok网)

得出自由落体原理的普遍性结论,进一步证明了爱因斯坦的相对论。xdr物理好资源网(原物理ok网)

自由落体原理的普适性表明,两个物体落入引力场时,无论其成分如何,都会受到相同的加速度。伽利略首次证明了这一点,他从比萨斜塔顶部扔下不同质量的物体,让它们同时落地,无论它们的顺序如何。xdr物理好资源网(原物理ok网)

证明自由落体普遍性的关键是加速度是否保持不变xdr物理好资源网(原物理ok网)

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首先我们来看一下理论物理中的一个概念,等效原理xdr物理好资源网(原物理ok网)

等效原理是广义相对论的基石,也是一个普适原理。这里的“普适性”是指,不同质量、不同材质的物体,在任意尺度(如宏观或微观)、任意状态(如内部静止或旋转)下,用不同的研究方法测量都应该成立。xdr物理好资源网(原物理ok网)

根据等效原理,两个物体落入引力场时,无论物体本身的成分如何,都会经历完全相同的加速度。理论物理学家认为,像中子星这样具有强大引力场的物体也不例外。无论其引力有多强,在中子星引力场中自由下落的物体的加速度保持不变。xdr物理好资源网(原物理ok网)

因此,证明自由落体普遍性的关键在于,两个成分不同的天体在中子星这样极端引力条件下,坠落到中子星引力场中,是否会有相同的加速度?xdr物理好资源网(原物理ok网)

即使在极端引力条件下,相对论仍然完全适用,爱因斯坦又一次说对了!xdr物理好资源网(原物理ok网)

430多年前,伽利略站在比萨斜塔上,扔下两颗改变了后世物理学的铁球,不仅打破了千百年来人类对权威人物的盲目信任,也为后世物理学奠定了基础。xdr物理好资源网(原物理ok网)

伽利略用两个铁球证明了自由落体,随后爱因斯坦利用相对论把自由落体理论推广到宇宙中所有物体。xdr物理好资源网(原物理ok网)

回头想想,人类被错误理论误导了几千年,才用了短短几百年的时间物理学家斜塔原理贝语网校,才开始树立求真求证的科学精神!然而,一旦走上正确的道路,进步的步伐就会突然加快。xdr物理好资源网(原物理ok网)

此刻应该鼓掌。xdr物理好资源网(原物理ok网)

如今,爱因斯坦的相对论已被广泛接受,并通过了实验室和太阳系其他地方的所有检验。但科学家们想知道该原理是否也适用于具有极端引力的物体。xdr物理好资源网(原物理ok网)

这次科学家进行的新脉冲星实验虽然不像马斯克将人送上太空那么引人注目,但其意义非凡。它证明了即使在极端重力下,爱因斯坦也是对的!这次实验填补了太阳系测试的巨大空白物理学家斜塔原理,成为爱因斯坦相对论正确性的铁证。xdr物理好资源网(原物理ok网)

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