高中物理 第6章 相对论与天体物理 第3节 广义相对论初步 研究证实相对论无比精确或助解释宇宙膨胀素材 鲁科版选修3-4

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研究证实相对论“无比精确”或助解释宇宙膨胀 ‎ 据报道，近日科学家对爱因斯坦提出有关宇宙的理论进行的最新测试表明，他提出的观点“不可思议的精确”并极大的帮助了科学家了解宇宙神秘加速的原理。‎ 近日在英国曼彻斯特大学召开的英国皇家天文学学会全国天文学会议上，一支宇宙学家科研小组就宇宙膨胀是何时开始加速的问题，宣布了目前为止最为精确的测量。‎ 这意味着宇宙膨胀加速的问题可以利用爱因斯坦提出的广义相对论以及宇宙常数来解释——这是关于宇宙加速膨胀最简单的理论解释。‎ 最新测试的结果将帮助科学家理解是什么导致宇宙的加速以及背后的原因，同时提出关于暗能量的新见解。暗能量是驱使宇宙加速的“背后操手”，但目前关于暗能量究竟是什么却知之甚少。‎ 英国朴次茅斯大学和普朗克地外物理研究所的宇宙学家测试了在50亿年至60亿年间宇宙的情景，测量结果显示出异常高的精确性——大约在1.7%范围以内。‎ 测量结果支持了爱因斯坦提出的广义相对论，后者预测了相距非常远的星系向彼此移动的速率有多快，以及宇宙结构增长的速率有多快。‎ 测试结果与描述137亿年前宇宙大爆炸开始的协调模型相一致。‎ 科学家小组成员丽塔·特勒里欧博士说道：“新测试的结果是目前为止对星系间距离进行的最好的测量，这意味着宇宙学家距离解释宇宙膨胀为何加速更近了一步。爱因斯坦提出的广义相对论的优点之一便是它是可以通过测试进行论证的。我们的测试结果支持这项理论并与关于恒定真空能量——会产生一种排斥力的空旷空间——是导致宇宙加速扩张的原因的概念完全相符。这些理论意义深远，并且从最基本的层面上描述了宇宙物理学。严格来说，测试结果并没有发现任何证据证明暗能量是我们对引力定律知之甚少而造成的幻觉——爱因斯坦的理论目前通过了在星系规模层面上最严厉的测试。”‎ 这项实验源自于1998年的一项观测，当时科学家正在研究强大的恒星爆炸的亮度并推断宇宙的膨胀正在不断加速，尽管这一推论违背了我们对基本物理学的理解。‎ 这项新发现是基于来自全世界各地的天文学家关于重子声学振荡光谱调查（BBS）通力合作的结果，BBS作为第三次斯隆数字巡天（SDSS）的一部分，已经描绘了一百万以上个星系的三维位置。‎ 朴次茅斯大学宇宙学和万有引力研究所的威尔·珀西瓦尔教授说道：“暗能量只在14年前被发现存在过，但我们仍有可能再次发现它的存在。”‎