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重力理论将指导科学界新方向？【物理学家最重要的任务：爱因斯坦的重力理论，它究竟有多重要？】广义相对论的新应用
在未来的几十年里 ， 完成由爱因斯坦所最先提出 ， 但一直未尽的理论可能会成为很长一段时间里科学界最重要的事情 。
虽然世界上只有少部分人能够充分理解广义相对论 ， 但它仍给予了爱因斯坦享誉全球的声誉以及来自Time杂志“本世纪最具影响力人物之一”的褒奖 。 上周在班加罗尔举行的弦会议上 ， 来自物理界的权威学者们一起参加了一个特殊环节 ， 庆祝伟大的重力理论提出一百周年 。
一个科学家在会议上对一个理论物理学家能成为“本世纪最具影响力人物”感到自豪 。 就在物理学家们欢庆爱因斯坦的这个伟大成就的同时 ， 他们也在努力突破这项理论 ， 测试它的极限 ， 并将其延伸并替换以期应用到新的领域去 。
在总理莫迪面前摆着的众多提议之间 ， 有一项100亿卢比的提案 ， 要求建立激光干涉引力波观测台（LIGO） ， 一个极其复杂的用于侦察爱因斯坦理论中预测存在的引力波的设备 。
印度的LIGO将成为全球引力波探测网中的一部分 ， 并在一定时候作为宇宙观测的新窗口 。 某些物理学家认为 ， 即使引力波的存在已经被证实 ， 但对其直接的观察仍然能够对现有的物理理论产生重大影响 。
几个月之后 ， 在美国的两个升级版LIGO将会进入其第一次观察期 。 “我们的敏感度比世纪处十年的时候高得多 。 ”雪城大学引力波小组的物理学教授Peter Saulson说 。
LIGO实验将长期进行下去 。 同时 ， 两个天文台在欧洲正在更新中 ， 它们将加入已经升级了的LIGO（也被称作高新激光干涉仪引力波天文台）一起参与对引力波的探测 。 欧洲科学家们在计划未来更宏伟的目标 。
欧洲空间局在研发一个计划于2020年发射的探测器 。 这个叫“欧几里得”的探测器将勾勒出黑暗宇宙的结构 ， 一个我们只知存在但无法观测的部分 。 实际上 ， 我们现在可以观测到的也仅仅是4%的宇宙 。
当这些实验将最大限度地测试广义相对论的同时 ， 理论学家们也在尝试对爱因斯坦的理论进行延伸或修改以便将其应用于看似不相关的领域 。 其中一个奇特的领域便是黑洞 ， 这个理论所预言存在的坍塌的超大质量星 。 爱因斯坦的理论将与这些恒星一起坍塌 ， 因为理论本身提出了一个拥有无限密度的奇点的可能性 。
奇点背后的数学并不复杂 ， 但没有人知道它物理上的意义 。 物理学家们对于在特定时间一个物体撞向恒星表面会发生什么是无法给出一个精确的预测的 。 但有了爱因斯坦的引力理论 ， 这都将不是问题 。
“经典的引力理论遭遇奇点问题 ， ”印度理工学院马德拉斯分销的物理系副教授L Sriramkumar说 ， “它需要通过量子引力理论被解决 。 ”
现代物理的支柱
在爱因斯坦发表广义理论的两年后 ， 他引进了一个现在被称为宇宙学常数的东西 ， 调整了他的公式 。 这样一来 ， 他便可以使宇宙在引力的牵引之下保持稳定 。 在那个时候来 ， 科学家们认为宇宙是稳定的 。 后来 ， 我们发现它其实一直在膨胀 ， 而且爱因斯坦将宇宙学常数称为他的最大错误 。
最近 ， 宇宙学常数又因为神秘的暗能量在空间中理应是将星系越来越快地分开的问题而再度被提及 。 没人知道为什么 。 目前 ， 解决这个问题是整个科学界最大的努力方向 。
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