爱因斯坦 为什么说时空弯曲理论,看起来很荒唐,实际上很科学?


爱因斯坦 为什么说时空弯曲理论,看起来很荒唐,实际上很科学?
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有网友问:有哪些理论看起来很荒谬 , 实际上很科学?
科学事物不被人们认识的很多 , 时空弯曲理论就是一个典型的例子 。 这个理论诞生100年了 , 早就成为科学界认识宇宙的基本工具 , 但在民间还是有许多人觉得很荒唐 。
时空弯曲理论主要内容
爱因斯坦广义相对论认为 , 任何有质量的物体 , 都会对周边时空造成扭曲 , 时空弯曲就是这种扭曲的结果 。 这种弯曲在小质量物体很微弱 , 但在大质量天体周围就显得很明显 , 主要表现为在周边形成时空漩涡或时空陷阱 , 这样相互靠近的天体就会有掉入其时空陷阱的趋势 , 表现出来的现象就是相互之间有引力 。
引力是四种力中最小的力 , 只有强力的10^-38分之一 , 因此 , 任何小的物体 , 包括原子 , 虽然都会扰动周边时空 , 但由于其形成的力量太弱小 , 很难检测出来 , 更难表现出来 。
但巨大天体对时空弯曲的影响就不能忽略了 , 如太阳 , 将所有行星都置于其质量形成的时空漩涡中 , 行星只有达到环绕速度 , 才不会被太阳的时空漩涡所吞没;经过太阳附近的光线 , 也会被太阳质量导致的时空漩涡(引力)所影响 , 让其顺着导致时空弯曲的曲率行进 。
时空弯曲理论的证实
为了证实爱因斯坦的理论 , 早在1917年 , 英国皇家科学院就趁着全日食之机 , 派出了两支远征队 , 一支由戴森带队 , 前往南美洲巴西的索贝瑞尔;一支由爱丁顿带队 , 前往非洲西岸的普林西比岛 , 这两个最佳观测点观察全日食 。
结论是:戴森队由于望远镜镜头被热浪炙烤有些变形 , 观测数据不准确 , 没有采用;爱丁顿得到精准数据 , 经过太阳附近的星光发生了1.75秒的偏转 , 完全符合爱因斯坦广义相对论预言 。
人们还根据爱因斯坦的理论 , 完美解释了几百年来的一个难题:水星近日点进动问题 。 原来科学界对水星近日点进动问题 , 主要根据牛顿定律进行 , 但计算的结果是每个世纪有5557.62角秒的进动 , 而实际观测到的是5600.73角秒的进动 , 相差了43.11角秒 。
这个是几百年来一直让天文学家们头疼的问题 。 1916年 , 爱因斯坦的广义相对论发表了 , 根据这个理论得出计算水星近日点进动的计算公式为:△ω=24π^3a^2/c^2T^2(1-e^2)
【爱因斯坦|为什么说时空弯曲理论,看起来很荒唐,实际上很科学?】公式中的c 为光速、T 、a、e 分别为轨道周期、半长径和偏心率 。 根据这个公式计算出来的水星近日点进动与牛顿定律计算差值为43.03角秒 , 这就与观测值非常接近了 , 在允许误差的观测范围内了 , 因此成为广义相对论正确的另一个最重要证据 。
对爱因斯坦广义相对论时空弯曲理论的科学验证 , 当时轰动了全世界科学界 , 从此广义相对论渐渐被科学界所接受 , 从怀疑转为确信 。 在100多年来前赴后继的科学研究中 , 许多新的发现和理论都是在依托和广义相对论或时空弯曲理论基础上建立起来的 , 与爱因斯坦理论相关的研究获得一大把诺贝尔奖 。
时空弯曲在科学界风生水起 , 民间大神们却觉得荒唐
基于爱因斯坦广义相对论的预言一个个都被观测和发现所证实 , 如:黑洞、引力透镜、天体运行规律、恒星星系等的演化规律、宇宙微波背景辐射等等 , 这些都是在爱因斯坦相对论理论预言之后发现的 , 这些宇宙存在都精确符合爱因斯坦广义相对论场论的计算 。
因此到了本世纪 , 爱因斯坦相对论已经成为现代物理学最重要的基石 , 其理论从来也没有任何科学家发现或研究出什么有价值的反证 , 相反 , 所有的科学实验和观测发现都符合其理论预期 。 现在相对论已经成为科学界主流共同遵循的理论 , 指导着现代科学研究和文明建设的进程 。

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