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深度解讀

科學(xué)家創(chuàng)造大氣層中最穩(wěn)定傳輸激光信號的世界紀(jì)錄

來源:參考消息2021-02-25 我要評論(0 )   

偉大的愛因斯坦是對的嗎?這位理論物理學(xué)家提出了相對論,與量子力學(xué)并列為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱,但公眾最熟悉的可能是他的質(zhì)能方程式E=MC2,也被稱為世界最著名的方程...

偉大的愛因斯坦是對的嗎?

這位理論物理學(xué)家提出了相對論,與量子力學(xué)并列為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱,但公眾最熟悉的可能是他的質(zhì)能方程式E=MC2,也被稱為世界最著名的方程式。

據(jù)報(bào)道,澳大利亞國際射電天文學(xué)研究中心和西澳大利亞大學(xué)的科學(xué)家們讓相對論接受迄今為止的終極檢驗(yàn)——他們創(chuàng)造了在大氣層中最穩(wěn)定傳輸激光信號的世界紀(jì)錄。

在英國《自然·通訊》雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究中,澳大利亞研究人員與法國國家太空研究中心和巴黎天文臺下屬計(jì)量實(shí)驗(yàn)室的研究人員進(jìn)行了合作。

這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)將澳大利亞的相位穩(wěn)定技術(shù)與先進(jìn)的自導(dǎo)光學(xué)終端相結(jié)合,創(chuàng)造了最穩(wěn)定激光傳輸?shù)氖澜缂o(jì)錄。報(bào)告說,這些技術(shù)使激光信號可不受大氣干擾從一個(gè)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)點(diǎn)。  

研究人員說,他們的激光將讓像愛因斯坦廣義相對論這樣的科學(xué)理論得到比以往任何時(shí)候都更精確的檢驗(yàn)。

通俗地說,愛因斯坦的相對論是一種引力理論。目前的基本觀點(diǎn)是,引力不是一種讓物體相互吸引的無形力量,而是空間的彎曲或扭曲。物體越大,其周圍的空間就越扭曲。

例如,太陽的質(zhì)量足夠大,可使太陽系的空間發(fā)生扭曲——這有點(diǎn)像在橡膠薄膜上放一個(gè)重球后會發(fā)生扭曲。因此,地球和其他行星在太陽周圍扭曲的通道(軌道)上移動。

這種扭曲也會影響時(shí)間測量。我們傾向于認(rèn)為時(shí)間是以穩(wěn)定的速度逐漸消失的。但是,就像重力可以拉長或扭曲空間一樣,它也可擴(kuò)展時(shí)間。

如果你的朋友爬到山頂,你會看到他的鐘表比你的走得更快;而另一位在山谷底部的朋友,由于引力不同,時(shí)鐘會走得更慢。

狹義相對論最終是一組方程式,它們將事物在一個(gè)參照系中的樣子與它們在另一個(gè)參照系中的樣子——時(shí)空的拉伸和質(zhì)量的增加——聯(lián)系在一起。這種方程式不會比高中數(shù)學(xué)更復(fù)雜。較復(fù)雜的是廣義相對論。它的“場方程式”描述了質(zhì)量與空間曲率和時(shí)間膨脹之間的關(guān)系。

1971年,科學(xué)家對愛因斯坦這兩個(gè)理論進(jìn)行了檢驗(yàn),在飛機(jī)上安裝精確同步的原子鐘,并讓它們飛到世界各地。

飛機(jī)著陸后科學(xué)家對原子鐘進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn),客機(jī)上的原子鐘比地面的原子鐘走得要慢一點(diǎn)點(diǎn)(不到百萬分之一秒)。

這種差異是由飛機(jī)的速度(一種狹義相對論效應(yīng))和飛機(jī)與地球引力場中心的距離(一種廣義相對論效應(yīng))加大造成的。

這項(xiàng)激光研究的報(bào)告說,此次試驗(yàn)是世界上利用在大氣中傳輸激光信號、比較兩個(gè)不同地點(diǎn)的時(shí)間流的最精確方法。

有“毛”黑洞的想象圖(加拿大“全球新聞”網(wǎng)站)


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