科学家创造大气层中最宁靖传输激光旗帜的寰宇记载

香港亚洲时报网站1月28日发表题为《爱因斯坦理论接受激光信号检验》的文章,全文摘编如下:这位理论物理学家提出了相对论,与量子力学并列为现代物理学的两大支柱,但公众最熟悉的可能是他的质能方程式E=MC2,也被称为世界最著名的方程式。据报道,澳大利亚国际射电天文学研究中心和西澳大利亚大学的科学家们让相对论接受迄今为止的终极检验——他们创造了在大气层中最稳定传输激光信号的世界纪录。在英国《自然·通讯》杂志发表的一项研究中,澳大利亚研究人员与法国国家太空研究中心和巴黎天文台下属计量实验室的研究人员进行了合作。

这个研究团队将澳大利亚的相位稳定技术与先进的自导光学终端相结合,创造了最稳定激光传输的世界纪录。报告说,这些技术使激光信号可不受大气干扰从一个点传输到另一个点。研究人员说,他们的激光将让像爱因斯坦广义相对论这样的科学理论得到比以往任何时候都更精确的检验。

通俗地说,爱因斯坦的相对论是一种引力理论。目前的基本观点是,引力不是一种让物体相互吸引的无形力量,而是空间的弯曲或扭曲。物体越大,其周围的空间就越扭曲。

例如,太阳的质量足够大,可使太阳系的空间发生扭曲——这有点像在橡胶薄膜上放一个重球后会发生扭曲。因此,地球和其他行星在太阳周围扭曲的通道上移动。这种扭曲也会影响时间测量。

我们倾向于认为时间是以稳定的速度逐渐消失的。但是,就像重力可以拉长或扭曲空间一样,它也可扩展时间。

如果你的朋友爬到山顶,你会看到他的钟表比你的走得更快;而另一位在山谷底部的朋友,由于引力不同,时钟会走得更慢。

狭义相对论最终是一组方程式,它们将事物在一个参照系中的样子与它们在另一个参照系中的样子——时空的拉伸和质量的增加——联系在一起。这种方程式不会比高中数学更复杂。较复杂的是广义相对论。

它的“场方程式”描述了质量与空间曲率和时间膨胀之间的关系。1971年,科学家对爱因斯坦这两个理论进行了检验,在飞机上安装精确同步的原子钟,并让它们飞到世界各地。飞机着陆后科学家对原子钟进行检查发现,客机上的原子钟比地面的原子钟走得要慢一点点(不到百万分之一秒)。

这种差异是由飞机的速度(一种狭义相对论效应)和飞机与地球引力场中心的距离(一种广义相对论效应)加大造成的。这项激光研究的报告说,此次试验是世界上利用在大气中传输激光信号、比较两个不同地点的时间流的最精确方法。有“毛”黑洞的想象图(加拿大“全球新闻”网站)。

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