科学家第一次测量引力的速度和光速几乎相等是哪一年?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 23:31:22
科学家第一次测量引力的速度和光速几乎相等是哪一年?
科学家第一次测量引力的速度和光速几乎相等是哪一年?
科学家第一次测量引力的速度和光速几乎相等是哪一年?
2002
测定引力传播速度对于统一物理学的两大支柱——广义相对论和量子力学——非常重要.这次的引力测量虽然没有精确到能够确认或者排除某种理论,但是证实了大部分研究者的想法.
美国密苏里大学的理论物理学家Sergei Kopeikin说,爱因斯坦的相对论仅在引力传播的速度与光速相同的假设下才成立,而后者至今仍然只是一个假设.1999年,Kopeikin根据爱因斯坦的理论计算了运动物体的引力场如何扭曲无线电波和光的路径,引力的传播速度可以通过这些效应来检验.
2002年9月8日,测量的机会出现了：木星从一个遥远的类星体J0842前面经过.类星体被认为是遥远星系中心的黑洞,它发射强烈的射电波（也就是无线电波,天文学中称为射电波）.木星遮掩类星体的机会每十年才会出现一次,木星的引力会使类星体的射电波弯曲,从而使从地球上看去类星体在天空中的位置发生改变.Kopeikin预测,如果引力的速度是无限的,在木星经过时,类星体的轨迹是一个正圆.如果引力作用的速度是有限的,这个正圆就变成了椭圆.不过这个改变非常小,相当于测量远在月球上的一枚硬币.
为了能够进行观测,Kopeikin和他的同事弗吉尼亚州Charlottesville美国国家射电天文台的Edward Fomalont使用了美国和德国的射电望远镜网络.多个望远镜可以联合起来象一台巨大的仪器一样工作,这种技术称为干涉技术,通过比较在不同位置接受到的信号的差异,可以以令常人难以想象的精度确定类星体的位置.
他们测量类星体轨迹的结果显示,引力速度和光速相等,误差范围是20%.目前可以确定的是,引力速度不会大于光速的两倍.
物理学家们正在寻找对广义相对论的细微的偏差,这可能提供如何将广义相对论和量子理论统一的线索.例如,某些理论家认为,存在维数多于四维的时空,因而引力可以通过某种更快的路径加速.对引力速度的测量,有助于减少这些理论的不确定性.
西雅图的华盛顿大学物理学家Craig Hogan说,目前就下结论为时过早,目前的实验结果和不足以动摇任何一种理论.Hogan还说,其他的更为精确的实验将有助于确定引力速度.