广义相对论的验证:引力探测器B——5月4日科学史上的今天

2018-05-04作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



爱因斯坦的广义相对论建立以后经过了数次检验。1919年5月,以爱丁顿为首的观测队所做的太阳对光线引力偏折的测试,动摇了牛顿引力理论统治地位。随后,人们采用多种途径对其引力理论进行测试验证,从根本上把牛顿引力理论颠覆。20世纪后半叶开始,爱因斯坦广义相对论的验证进入了“黄金时期”,“空间引力拖曳”计划问世,为人们提供了新途径,“引力探测器B”由此产生。


“引力探测器B”实验的主要部件是一组高精度陀螺仪,由4只陀螺仪组合而成,地球对陀螺仪的拖曳表现在两方面:一是使这4只陀螺仪自转轴方向发生偏斜。通过它们转轴方向的微小变化,确定地球引力所造成的时空弯曲扰动,这个测量量叫做“几何拖曳率”;另一影响是所谓的“测地线效应”,主要表现为地球引力弯曲时空的拖曳,使陀螺仪的自转轴发生摇动,也就是“进动”现象,所对应的测量量是“框架拖曳量”,这也是陀螺仪测量的目标。


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2004年4月,美国成功发射了探测卫星——“引力探测器B”;之后,美国物理学会年会首次公布了“引力探测器B”的一些初步结果,并于2011年5月4日正式发布。其后,《物理评论通讯》杂志以“探测器B:广义相对论空间实验的最后结果”为题发表论文,证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。


“引力探测器B”实验的科技含量与艰难程度都达到了世纪之最,历经45年,总耗资1.3亿美元。



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作者科学π工作室, 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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