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爱因斯坦七个预言讲的是什么?引力越大时间越慢是真的么

爱因斯坦七个预言讲的是什么?引力越大时间越慢是真的么
        作为世界知名的物理学家,爱因斯坦对人类的文明发展作出了不可估量的贡献,而且在他去世之前曾作出七个神奇的预言,其中关于黑洞的理论也在近年被证实,日前海面对全球曝光了首张黑洞的照片,这也是很让人震惊了,那么爱因斯坦七个预言具体都讲了什么呢?下面就让我们一起来了解一下吧~
爱因斯坦七个预言讲的是什么?引力越大时间越慢是真的么
一、黑洞
        首先我们来看看爱因斯坦关于黑洞的预言,1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西计算得到爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这个解表明,质量大到一定程度,引力将把大量物质集中于空间一点,并产生奇异的现象,而这就是如今的黑洞,据悉这是一种体积极小、质量极大的天体,它的存在就如同一个宇宙“吞噬之口”,连光也无法逃逸,如今它的存在也被证明确实存在了。
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二、光线偏折
        可能在大多数人的印象里光是直线传播的,但爱因斯坦却并不这样认为,他提出光只不过是沿着时空传播,然而只要有质量,就会有时空弯曲,光线就不是直的而是弯的。质量越大,弯曲越大,光线的偏转角度越大。太阳附近存在时空弯曲,背景恒星的光传递到地球的途中如果途径太阳附近就会发生偏转。爱因斯坦预测光线偏转角度是1.75″,而牛顿万有引力计算的偏转角度为0.87″。
        这个说法在1919年5月29日被证实,但是正好有一次日全食,英国爱丁顿领导的考察队分赴非洲几内亚湾的普林西比和南美洲巴西的索布拉进行观测,结果两个地方三套设备观测到的结果分别是1.61″±0.30″、1.98″±0.12″和1.55″±0.34″,与广义相对论的预测完全吻合。
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三、引力红移
        据了解这是一种从大质量天体发出的光(电磁辐射),处于强引力场中,其光振动周期要比同一种元素在地球上发出光的振动周期长,由此引起光谱线向红光波段偏移的现象。而且只有在引力场特别强的情况下,引力造成的红移量才能被检测出来。
        在二十世纪六十年代,庞德、雷布卡和斯奈德在哈佛大学的杰弗逊物理实验室(Jefferson Physical Laboratory)采用穆斯堡尔效应的实验方法,定量地验证了引力红移。2010年来自美国和德国的三位物理学家马勒(H.Muller)、彼得斯(A.Peters)和朱棣文通过物质波干涉实验,将引力红移效应的实验精度提高了一万倍,从而更准确地验证了爱因斯坦广义相对论。
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四、引力拖曳效应
        引力拖曳效应是指一个旋转的物体特别是大质量物体还会使空间产生另外的拖曳扭曲,简单的来说就好像在水里转动一个球,顺着球旋转的方向会形成小小的波纹和漩涡。地球的这一效应,将使在空间运行的陀螺仪的自转轴发生41/1000弧秒的偏转,这个角度大概相当于从华盛顿观看一个放在洛杉矶的硬币产生的张角。
        2004年4月20日,美国航天局“引力探测-B”(GP-B)卫星从范登堡空军基地升空,以前所未有的精度观测“测地线效应”,从而寻找“惯性系拖曳”效应的迹象。卫星在轨飞行了17个月,随后研究人员对测量数据进行了5年的分析。2011年5月4日美国航天局发布消息称,GP-B卫星已经证实了广义相对论的这项预测。
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五、水星近日点进动
        其实一直以来人们就发现水星的轨道似乎一直都在进行类似漂移的运转,很多科学家纷纷猜测在水星轨道内侧更靠近太阳的地方还存在着一颗行星影响着水星轨道,甚至已经有人把它起名为“火神星”,但一直以来都没能找到这颗行星的存在。
        一般来说水星近日点在沿着轨道发生5600.73″/百年是“进动”现象,而根据牛顿万有引力计算,这个值为5557.62 ″/百年,相差43.11″/百年。1916年,爱因斯坦在论文中宣称用广义相对论计算得到这个偏差为42.98″/百年,几乎完美地解释了水星近日点进动现象。
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六、引力波
        不少人都知道牛顿的万有引力定律显示出引力是“超距”的,但爱因斯坦提出“引力”需要在时空中传递,需要时间,质量的变化引起引力场变化,引力会以光速向外传递,就像水波一样,这就是“引力波”的由来,但引力波很微弱,无法引起类似于太阳这种恒星的剧烈扰动,所以该项研究连爱因斯坦自己都没有抱太大希望。
        但在1974年,美国物理学家泰勒和赫尔斯利用射电望远镜,发现了由两颗中子星组成的双星系统PSR1913+16,并利用其中一颗脉冲星,精准地测出两个致密星体绕质心公转的半长径以每年3.5米的速率减小,3亿年后将合并,系统总能量周期每年减少76.5微秒,减少的部分应当就是释放出的引力波。
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七、引力钟慢
        前面我们也都说了不论光还是水星都是在太阳附近弯曲的时空中运动,那么在此期间它的时间又是如何变化的呢?广义相对论中认为无限小的体积中均匀的引力场等同于加速运动的参照系。而在引力场中引力势较低的位置,也就是过去我们所学的离天体中心越近,引力越大,那么时间进程越慢,物体的尺度也越小。举个例子,站在地球上的人相比于国际空间站的宇航员感受到的引力更大,引力势更低,那么地面上的人所经历的时间相比于宇航员走地更慢,长此以往将比他们更年轻!
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        1964年夏皮罗提出一项验证实验,利用雷达发射一束电磁波脉冲,经其他行星反射回地球再被接收。当来回的路径远离太阳,太阳的影响可忽略不计;当来回路径经过太阳近旁,太阳引力场造成传播时间加长,此称为雷达回波延迟或叫“夏皮罗时延效应”。天文学家后来通过金星做了雷达反射完全符合相对论的描述。2003年天文学家利用卡西尼号土星探测器,重复了这项实验,测量精度在0.002%范围内观测与理论一致,这是迄今为止精度最高的广义相对论实验验证。
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