检验广义相对论有哪些的预言?

作者&投稿:再胆 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
爱因斯坦预言的三个检验广义相对论的实验是什么?~

在广义相对论建立之初,爱因斯坦提出了三项实验检验,一是水星近日点的进动,二是光线在引力场中的弯曲,三是光谱线的引力红移。其中只有水星近日点进动是已经确认的事实,其余两项只是后来才陆续得到证实。
1、水星近日点进动
1859年,天文学家勒威耶(Le Verrier)发现水星近日点进动的观测值,比根据牛顿定律计算的理论值每百年快38角秒。他猜想可能在水星以内还有一颗小行星,这颗小行星对水星的引力导致两者的偏差。可是经过多年的搜索,始终没有找到这颗小行星。1882年,纽康姆(S.Newcomb)
经过重新计算,得出水星近日点的多余进动值为每百年43角秒。他提出,有可能是水星因发出黄道光的弥漫物质使水星的运动受到阻力。但这又不能解释为什么其他几颗行星也有类似的多余进动。纽康姆于是怀疑引力是否服从平方反比定律。后来还有人用电磁理论来解释水星近日点进动的反常现象,都未获成功。
1915年,爱因斯坦根据广义相对论把行星的绕日运动看成是它在太阳引力场中的运动,由于太阳的质量造成周围空间发生弯曲,使行星每公转一周近日点进动为:

其中a为行星轨道的长半轴,c为光速,以cm/s表示,e为偏心率,T为公转周期。对于水星,计算出ε=43″/百年,正好与纽康姆的结果相符,一举解决了牛顿引力理论多年未解决的悬案。这个结果当时成了广义相对论最有力的一个证据。水星是最接近太阳的内行星。
离中心天体越近,引力场越强,时空弯曲的曲率就越大。再加上水星运动轨道的偏心率较大,所以进动的修正值也比其他行星为大。后来测到的金星,地球和小行星伊卡鲁斯的多余进动跟理论计算也都基本相符。
2、光线在引力场中的弯曲
1911年爱因斯坦在《引力对光传播的影响》一文中讨论了光线经过太阳附近时由于太阳引力的作用会产生弯曲。他推算出偏角为0.83″,并且指出这一现象可以在日全食进行观测。1914年德国天文学家弗劳德(E.F.Freundlich)领队去克里木半岛准备对当年八月间的日全食进行观测,正遇上第一次世界大战爆发,观测未能进行。
幸亏这样,因为爱因斯坦当时只考虑到等价原理,计算结果小了一半。1916年爱因斯坦根据完整的广义相对论对光线在引力场中的弯曲重新作了计算。他不仅考虑到太阳引力的作用,还考虑到太阳质量导致空间几何形变,光线的偏角为:α=1″.75R0/r,其中R0为太阳半径,r为光线到太阳中心的距离。
1919年日全食期间,英国皇家学会和英国皇家天文学会派出了由爱丁顿(A.S.Eddington)等人率领的两支观测队分赴西非几内亚湾的普林西比岛(Principe)和巴西的索布腊儿尔(Sobral)两地观测。经过比较,两地的观测结果分别为1″.61±0″.30和1″.98±0″.12。
把当时测到的偏角数据跟爱因斯坦的理论预期比较,基本相符。这种观测精度太低,而且还会受到其他因素的干扰。人们一直在找日全食以外的可能。20世纪60年代发展起来的射电天文学带来了希望。用射电望远镜发现了类星射电源。1974年和1975年对类星体观测的结果,理论和观测值的偏差不超过百分之一。
3、光谱线的引力红移
广义相对论指出,在强引力场中时钟要走得慢些,因此从巨大质量的星体表面发射到地球上的光线,会向光谱的红端移动。爱因斯坦1911年在《引力对光传播的影响》一文中就讨论了这个问题。他以Φ表示太阳表面与地球之间的引力势差,ν0、ν分别表示光线在太阳表面和到达地球时的频率,得:(ν0 -ν)/ν=-Φ/c2=2×10-6.
爱因斯坦指出,这一结果与法布里(C.Fabry)等人的观测相符,而法布里当时原来还以为是其它原因的影响。

1925年,美国威尔逊山天文台的亚当斯(W.S.Adams)观测了天狼星的伴星天狼A。这颗伴星是所谓的白矮星,其密度比铂大二千倍。观测它发出的谱线,得到的频移与广义相对论的预期基本相符。
1958年,穆斯堡尔效应得到发现。用这个效应可以测到分辨率极高的r射线共振吸收。1959年,庞德(R.V.Pound)和雷布卡(G.Rebka)首先提出了运用穆斯堡尔效应检测引力频移的方案。接着,他们成功地进行了实验,得到的结果与理论值相差约百分之五。
用原子钟测引力频移也能得到很好的结果。1971年,海菲勒(J.C.Hafele)和凯丁(R.E.Keating)用几台铯原子钟比较不同高度的计时率,其中有一台置于地面作为参考钟,另外几台由民航机携带登空,在1万米高空沿赤道环绕地球飞行。
实验结果与理论预期值在10%内相符。1980年魏索特(R.F.C.Vessot)等人用氢原子钟做实验。他们把氢原子钟用火箭发射至一万公里太空,得到的结果与理论值相差只有±7×10^-5。

扩展资料
1、发展过程
爱因斯坦在1905年发表了一篇探讨光线在狭义相对论中,重力和加速度对其影响的论文,广义相对论的雏型就此开始形成。1912年,爱因斯坦发表了另外一篇论文,探讨如何将引力场用几何的语言来描述。至此,广义相对论的运动学出现了。到了1915年, 爱因斯坦场方程发表了出来,整个广义相对论的动力学才终于完成。

2、求解场方程
1915年后,广义相对论的发展多集中在求解场方程上,解的物理解释以及寻求可能的实验与观测也占了很大的一部份。但场方程是非线性偏微分方程,很难得出解来,所以在电脑应用于科学上之前,只得到了少数的精确解。其中最著名的有三个解:史瓦西解、 雷斯勒——诺斯特朗姆解、克尔解。

3、三大验证
在广义相对论的实验验证上,有著名的三大验证。在水星近日点的进动中,每百年43秒的剩余进动长期无法得到解释,被广义相对论完满地解释清楚了。
光线在引力场中的弯曲,广义相对论计算的结果比牛顿理论正好大了1倍,爱丁顿和戴森的观测队利用1919年5月29日的日全食进行观测的结果,证实了广义相对论是正确的。
再就是引力红移,按照广义相对论,在引力场中的时钟要变慢,因此从恒星表面射到地球上来的光线,其光谱线会发生红移,这也在很高精度上得到了证实。从此,广义相对论理论的正确性得到了广泛地承认。
另外,宇宙的膨胀也创造出了广义相对论的另一场高潮。从1922年开始,研究者们就发现场方程所得出的解答会是一个膨胀中的宇宙,而爱因斯坦在那时自然也不相信宇宙不是静止的,所以他在场方程中加入了一个宇宙常数来使场方程可以解出一个稳定宇宙的解。
但是这个解有两个问题:在理论上,这个解不稳定,一经微扰便会膨胀或收缩;另外在观测上,1929年,哈勃发现了宇宙其实是在膨胀的,这个实验结果使得爱因斯坦放弃了宇宙常数,并宣称这是我一生最大的错误(the biggest blunder in my career)。
但根据最近的I型超新星的观察,宇宙膨胀正在加速。所以宇宙常数有再度复活的可能性,宇宙中存在的暗能量可能要用宇宙常数来解释。

光线在通过大质量物体附近时会发生弯曲,这是广义相对论的一个重要预言。但对这一预言的验证常被戏剧化地、简单化和夸张地再现给观众和读者,大大偏离了科学史史实。那么,真实的情形如何呢?
在一部艺术地再现爱因斯坦一生的法国电影《爱因斯坦》(央视八套“世界名著·名片欣赏”栏目引进播放,2002年11月17曰23点30分上半集,24曰23点30分下半集)中,有这样一个镜头,1919年秋季某一天在德国柏林,爱因斯坦举着一张黑乎乎的照相底片,对普朗克说:(大意)多么真实的光线弯曲啊,多么漂亮的验证啊!
光线在通过大质量物体附近时会发生弯曲,这是广义相对论的一个重要预言。但对这一预言的验证常被戏剧化、简单化和夸张地再现给观众和读者,大大偏离了科学史史实。笔者觉得围绕光线弯曲的预言与验证,有以下三个方面的史实需要澄清。
首先,光线弯曲不是广义相对论独有的预言。早在1801年索德纳(Johann von Soldner,1766-1833)就根据牛顿力学,把光微粒当做有质量的粒子,预言了光线经过太阳边缘时会发生0.87角秒的偏折。1911年在布拉格大学当教授的爱因斯坦根据相对论算出曰食时太阳边缘的星光将会偏折0.87角秒。1912年回到苏黎士的爱因斯坦发现空间是弯曲的,到1915年已在柏林普鲁士科学院任职的爱因斯坦把太阳边缘星光的偏折度修正为1.74角秒。
其次,需要观测来检验的不只是光线有没有弯曲,更重要的是光线弯曲的量到底是多大,并以此来判别哪种理论与观测数据符合得更好。这里非常关键的一个因素就是观测精度。即使观测结果否定了牛顿理论的预言,也不等于就支持了广义相对论的预言。只有观测值在容许的误差范围内与爱因斯坦的预言符合,才能说观测结果支持广义相对论。20世纪60年代初,有一种新的引力理论——布兰斯-迪克理论(Brans-Dicke Theory)也预言星光会被太阳偏折,偏折量比广义相对论预言的量小8%。为了判别广义相对论和布兰斯-迪克理论哪个更符合观测结果,对观测精度就提出了更高的要求。
第三,光线弯曲的效应不可能用眼睛直观地在望远镜内或照相底片上看到,光线偏折的量需要经过一系列的观测、测量、归算后得出。要检验光线通过大质量物体附近发生弯曲的程度,最好的机会莫过于在发生曰全食时对太阳所在的附近天区进行照相观测。在曰全食时拍摄若干照相底片,然后最好等半年之后对同一天区再拍摄若干底片。通过对相隔半年的两组底片进行测算,才能确定星光被偏折的程度。这里还需要指出,即使是在曰全食时,在紧贴太阳边缘处也是不可能看到恒星的。以1973年的一次观测为例,被拍摄到的恒星大多集中在离开太阳中心5到9个太阳半径的距离处,所以太阳边缘处的星光偏折必定是根据归算出来的曲线而外推获得的量。靠近太阳最近的一、二颗恒星往往非常强烈地影响最后的结果。
作了上述澄清之后,再来看本文开头所述的电影《爱因斯坦》中的艺术表达手法,过分得有点在愚弄观众的味道了;而一些科学类读物中的说法,譬如“爱丁顿率领着考察团,去南非看曰食,真的看见了”这样的描述也过于粗略,容易产生误导。那么,对光线弯曲预言的验证的真实历史是怎样的呢?
爱丁顿对检验广义相对论关于光线弯曲的预言十分感兴趣。为了在1919年5月29曰发生曰全食时进行检验光线弯曲的观测,英国人组织了两个观测远征队。一队到巴西北部的索布拉尔(Sobral),另一队到非洲几内亚海湾的普林西比岛(Principe),爱丁顿参加了后一队,但他的运气比较差,曰全食发生时普林西比的气象条件不是很好。1919年11月两支观测队的结果被归算出来:索布拉尔观测队的结果是1.98〃±0.12〃;普林西比队的结果是1.61〃±0.30〃。1919年11月6曰,英国人宣布光线按照爱因斯坦所预言的方式发生偏折。
但是这一宣布是草率的,因为两支观测队归算出来的最后结果后来受到人们的怀疑。天文学家们明白,在检验光线弯曲这样一个复杂的观测中,导致最后结果产生误差的因素很多。其中影响很大的一个因素是温度的变化,温度变化导致大气扰动的模型发生变化、望远镜聚焦系统发生变化、照相底片的尺寸因仍煌冷缩而发生变化,这些变化导致最后测算结果的系统误差大大增加。爱丁顿他们显然也认识到了温度变化对仪器精度的影响,他们在报告中说,小于10°F的温差是可以忽略的。但是索布拉尔夜晚温度为75°F,白天温度为97°F,昼夜温差达22°F。后来研究人员考虑了温度变化带来的影响,重新测算了索布拉尔的底片,最大的光线偏折量可达2.16〃±0.14〃。
底片的成像质量也影响最后结果。1919年7月在索布拉尔一共拍摄了26张比较底片,其中19张由格林尼治皇家天文台的天体照相仪拍摄,这架专门用于天体照相观测的仪器所拍摄的底片质量却较差,另一架4英寸的望远镜拍摄了7张成像质量较好的底片。按照前19张底片归算出来的光线偏折值是0.93〃,按照后7张底片归算出来的光线偏折值却远远大于爱因斯坦的预言值。最后公布的值是所有26张底片的平均值。研究人员验算后发现,如果去掉其中成像不好的一、二颗恒星,会大大改变最后结果。
后来1922年、1929年、1936年、1947年和1952年发生曰食时,各国天文学家都组织了检验光线弯曲的观测,公布的结果有的与广义相对论的预言符合较好,有的则严重不符合。但不管怎样,到20世纪60年代初,天文学家开始确信太阳对星光有偏折,并认为爱因斯坦预言的偏折量比牛顿力学所预言的更接近于观测,但是爱因斯坦的理论可能需要修正。
1973年6月30曰的曰全食是20世纪全食时间第二长的曰全食,并且发生曰全食时太阳位于恒星最密集的银河星空背景下,十分有利于对光线偏折进行检验。美国人在毛里塔尼亚的欣盖提沙漠绿洲建造了专门用于观测的绝热小屋,并为提高观测精度作了精心的准备,譬如把暗房和洗底片液保持在20°C、对整个仪器的温度变化进行监控等等。在拍摄了曰食照片后,观测队封存了小屋,用水泥封住了望远镜上的止动销,到11月初再回去拍摄了比较底片。用精心设计的计算程序对所有的观测量进行分析之后,得到太阳边缘处星光的偏折是1.66〃±0.18〃。这一结果再次证实广义相对论的预言比牛顿力学的预言更符合观测,但是难以排除此前已经提出的布兰斯-迪克理论。
光学观测的精度似乎到了极限,但1974年到1975年间,福马伦特和什拉梅克利用甚长基线干涉仪,观测了太阳对三个射电源的偏折,最后得到太阳边缘处射电源的微波被偏折1.761〃±0.016〃。终于天文学家以误差小于1%的精度证实了广义相对论的预言,只不过观测的不是看得见的光线而是看不见的微波。
那么,我们难道只能说直到1975年爱因斯坦的广义相对论才成为“正确”的理论?才上升为科学?
从本文前述广义相对论提出之后半个多世纪里人们对光线弯曲预言的检验情况来看,1919年所谓的验证在相当程度上是不合格的。但爱因斯坦因这次验证而获得了极大的荣誉也是毋庸置疑的。如今的媒体和大多数科学史家也都把1919年的曰食观测当做证实了爱因斯坦理论的观测。那么爱因斯坦本人又是如何看待他的理论预言和观测验证的呢?
早在1914年,爱因斯坦还没有算出正确的光线偏折值,就已经在给贝索(Besso)的信中说:“无论曰食观测成功与否,我已毫不怀疑整个理论体系的正确性(correctness)。”还有一个故事也广泛流传,说的是当预言被证实的消息传来,爱因斯坦正在上课,一位学生问他假如他的预言被证明是错的,他会怎么办?爱因斯坦回答说:“那么我会为亲爱的上帝觉得难过,毕竟我的理论是正确的。”1930年爱因斯坦写道:“我认为广义相对论主要意义不在于预言了一些微弱的观测效应,而是在于它的理论基础的简单性。”
在爱因斯坦看来,是广义相对论内在的简单性保证了它的“正确”性。1919年的证实确实给爱因斯坦带来了荣誉,但那是科学之外的事情;1919年的证实或许还让更多的人“相信”广义相对论是“正确”的,但这种证实很大程度上只是起到了“说服”的作用。从科学史上来看,精密的数理科学的进步模式确实有着这样的规律和特点:它们往往是运用了当时已有的最高深的数学知识而构建起来的一些精致的理论模型,它们的“正确”性很大程度上由它们内在的简单性和统一性所保证。虽然它们必然会给出可供检验的预言,譬如哥白尼曰心说预言了恒星周年视差,爱因斯坦广义相对论预言了光线弯曲,霍金的黑洞理论预言了霍金辐射,但不必等到这些预言被证实,那些理论就应该并可以被当做科学理论。
那么“预言的证实”除了给爱因斯坦带来科学之外的荣誉外,还有没有别的意义呢?笔者以为,通过观测来证实某一理论,对于该理论被科学共同体接受有至关重要的作用。在理论提出者譬如爱因斯坦来说,他自信理论的正确性有内在的保证。而对于更多的其他人,他们并没有能力在深刻理解理论的基础上来判断该理论的正确性,所以只能采取“预言-证实”这样一种在其他场合也能行之有效的模式来判断理论的正确性。这“更多的其他人”包括了从较为专业的研究人员到一般大众的复杂人群构成。在理论提出者和“更多其他人”眼里,理论“正确”的标准也显然是不一致的。爱因斯坦在1914年就确信他的理论是正确的;从报纸等媒体上获悉科学信息的一般大众则在1919年相信了爱因斯坦是正确的;而在更为专业的研究人员那里,还要经过半个多世纪的反复检验,才敢说广义相对论在当时的认识水平上是正确的。

爱因斯坦用来检验广义相对论的三项观测是光线在太阳附近的偏折,水星轨道的异常和引力场中原子谱线的红移。

光线经过太阳附近时的偏折是在1919年日食时观测到的,结果与爱因斯坦的计算值一致。

第二项检验涉及行星运动。按照牛顿天体力学,一个孤立行星是在一个固定的椭圆轨道上围绕太阳运转(椭圆的主轴不动)。由于其他行星的存在,这个运动受到干扰,椭圆轨道会缓慢地进动。1859年,法国天文学家勒维叶发现,水星的近日点(即其轨道上离太阳最近的点)进动得比牛顿理论预期的要快。对外层行星(主要是木星)引起的扰动的详细计算得出,水星进动速率应为每百年5514角秒,而实际进动是每百年5557角秒,多出43角秒(一个圆是360度,每一度是3600角秒)。这个异常显然很小(每经过三百万年水星轨道才会比理论值超前一圈),但是牛顿理论在它所运用的领域是如此精确,因而必须对这一现象作出解释。

最自然的设想似乎是还存在一个扰动物体,可能是一个围绕太阳的物质环,或者甚至是一个未知行星。维叶就是因为有了这种设想而成名的,他在1846年通过对天王星轨道扰动的分析预言了另一个行星即海王星的存在,随后很快就被证实。勒维叶试图证实在太阳与水星之间还有一个行星,并取名为火神星。他计算出火神星会很罕见地越过太阳盘面(只有这时才有希望由它投在日面上的阴影来探测它)。但在1877年,刚巧在他预言的火神星越过日面的时间之前,他去世了,因而不会知道自己已经失败。那一天所有的望远镜都对着太阳,但是火神星固执地拒不出现。

以解释水星近日点进动为唯一目标,出现了许多稍加修改的牛顿式引力理论。当时已经知道,其它行星也有类似的近日点进动,如金星、地球和小行星伊卡鲁斯,但那些能解释一个行星行为的理论却不适用于别的行星。

后来,由于注意到显示近日点进步的是最靠近太阳的那些行星,天文学家开始寻找由太阳内部产生的扰动力。太阳显然不是精确球形的。这种变形原则上能引起近日点进动,然而实际上太阳还是太圆了,牛顿引力理论,无论经过修改与否,仍然被这一小撮古怪行星挫败了。

1916年爱因斯坦广义相对论终于为行星近日点进动提供了一个自治的统一的解释。进动并不是由一种来自太阳的神秘引力所引起,行星是在由太阳质量所弯曲的时空中自由运动。它们的轨道是测地线,而由太阳质量所弯曲的时空连续体的测地地线并不是严格的椭圆或双曲线,轨线的轴会随时间而缓慢进动,理论计算的进动速率精确等于观测值。

爱因斯坦提出的第三项检验是关于光在引力场中的表现“慢化”。电磁辐射的频率减小,波长相应地增大,即所谓“红化”(红光在可见光谱中波长最长)。要以现有的实验精度来检验广义相对论,太阳上的这种效应就太微弱了,即使是密度比太阳大得多,能给光线施加更强束缚力的恒星,由于其光谱受磁场和星体内部物质不明运动的影响很大,因而很难把各种效应区分开来。

这第三项检验简单地就是引力场中时间弹性的另一种说法。狭义相对论已经证明,加速使钟变慢(双生子佯谬)。按照等效原理,就可以得出结论,引力也会使钟变慢:一楼的钟就会走得比二楼的钟慢。

直到爱因斯坦逝世以后,才能造出足够精确的钟来测量地球这样弱的引力场中的时间弹性。1960年,哈佛大学的物理学家以千分之一的精度测出了垂直向下落23米的伽马射线的频率移动(伽马射线是一种高能电磁辐射)。观测太阳附近光线的偏折必须等日食到来,检验水星近日点是否进动得太快需要一个世纪的观测资料积累,而现在有了可按设计重复进行的实验室测量。一个繁荣的实验引力时代开始了。

从1976年起,超稳定即精确度为一千万亿分之一的钟被放到了高空飞机上,那里的引力比地面上减弱的程度应当可以测量出来。这种飞行的电磁钟与在地面实验室里同样的钟作了比较。二者的速率确有差别,而且与广义相对论预言的结果完全一致。

空间探测器的出现使得测量太阳引力场更显著一些的时间弹性效应成为可能。用雷达发射器向位于太阳另一侧的一个空间探测器发出一个无线电讯号,讯号被探测器反射并返回地球,在地球上记量全程的时间,被太阳引力变曲的几何使得这个时间与讯号在真空中传播的时间不同。这个实验是在1971年用水手号探测器进行的,它再次证实了时间延迟效应。




目前证明广义相对论的实验有那些?
即使观测结果否定了牛顿理论的预言,也不等于就支持了广义相对论的预言。只有观测值在容许的误差范围内与爱因斯坦的预言符合,才能说观测结果支持广义相对论。20世纪60年代初,有一种新的引力理论——布兰斯-迪克理论(Brans-Dicke Theory)也预言星光会被太阳偏折,偏折量比广义相对论预言的量小8%。为了判别广义相对论和...

面哪一项是广义相对论的实验验证
首先爱丁顿观察的水星近日点进动每百年附加43“,和广义相对论具有很好的相符,还有就是天体的引力红移也证实了广义相对论,还有就是铯原子钟时间差证明可引力场不同时间流逝不同,还有就是最近的爱因斯坦宇宙常数在天文学中被复活。

什么是广义相对论
4、广义相对论的主要预测包括引力波、黑洞以及宇宙膨胀等现象。它在天体物理学、宇宙学和高精度导航系统等领域有着广泛的应用。广义相对论的成功验证使得它成为现代物理学中最重要的理论之一,也为我们对宇宙的理解提供了深刻而准确的框架。广义相对论好处 1、解释了引力:广义相对论提供了一种全新的对引力...

广义相对论在更高的精度上被再次验证
已知的唯一一对脉冲星,刚刚揭示了大量独特的宇宙见解。16年来,科学家们一直在观测这对脉冲星,也就是呈现出脉动的中子星。物理学家在12月13日发表在《物理评论X》上的一篇论文中称,测量结果证实了爱因斯坦的引力理论,即广义相对论,精确度达到了新的水平,并暗示了该理论的微妙效应。脉冲星是由密集...

广义相对论的第三个验证是什么?
广义相对论的第三个验证是引力频移。爱因斯坦预言,在引力场中,光的谱线将向红端移动。因为引力场越强,时空弯曲越厉害,时间就会变慢,光的频率也就会变慢,而红光是可见光中频率最低的,所以,光的谱线要向红端移动。1925年,美国天文学家亚当斯对天狼伴星光谱线的观测证实了引力频移。

广义相对论的基本原理是什么?
等效原理爱因斯坦提出“等效原理”,即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上。根据等效原理,爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理,即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身固有性质无关,只取决于...

简述广义相对论的三大验证。
水星近日点进动、光线在引力场中弯曲(引力透镜)、星系谱线红移。

广义相对论理论背景,核心思想,检验过程及可能运用的领域
因此又提出了研究广西相对论的关键工具2)等效原理,即引力场可以等效成非惯性系。有关爱因斯坦的实验检验最著名是1)水星近日点的进动,这个问题牛顿定律一直无法解释,误差相当的,而根据广义相对论计算出的结果与观测结果十分接近。2)引力透镜、爱因斯坦十字。3)引力波。广义相对论主要用在宇宙学的理论...

为什么爱丁顿第一个证明了广义相对论?
事实上,第一个验证广义相对论的人不是爱丁顿,而是爱因斯坦本人。不过,爱丁顿的实验验证使爱因斯坦和他的相对论迅速闻名于世。在广义相对论问世之前,虽然天体运动规律都能被牛顿引力理论很好地描述,但有个例外是无法解释的,那就是水星近日点进动的问题。虽然水星绕太阳的公转轨道是近似椭圆形的,但每个...

广义相对论的第二个验证是什么?
广义相对论的第二个验证是光线在引力场中的偏移。1916年,英国天文学家爱丁顿得到了一本《广义相对论基础》,他一眼就看出了这篇论文的伟大意义。在其中,爱因斯坦预言光线在经过太阳边缘时会发生1.7秒的偏转。为了验证这一理论,爱丁顿苦苦等了4年,终于等到了1919年5月29日的日全食机会,这就是本文...

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干物天麻: 广义相对论认为地球没有引力,无论是月球和地球之间还是地球与太阳之间都不存在万有引力. 地球之所以会围绕太阳转是因为太阳的强大质量是其周围的时空弯曲,地球之是在空间里做自由惯性运动. 为了证明这一点所有有了一些预言,这样预言都是用来求证广义相对论正确的. 因为相对论说太阳周围是时空弯曲,光子经过的时候肯定会走最佳路线,所以会出现偏转.其实按照万有引力也会有偏转,只是偏转角度不同.相对论预测比万有引力大很多,这就是光线的折射现象. 广义相对论还解释了水星运动轨迹每百年偏差43秒的自然现象,如果用万有引力来解释就是会认为还有一个比水星还要离太阳近的行星,对水星有作用力,显然没有.

青神县18379634751: 有哪些实验可以验证相对论? -
干物天麻: 狭义相对论就太多了,不想讲. 广义相对论的验证实验有:引力红移,光线偏折,水星轨道近日点的异常进动,这三个实验是比较可看的,也是爱因斯坦本人提出来的,引力波,黑洞之类的可以算是广义相对论的预言,如果被天文观测所证实也可以算作一个验证.

青神县18379634751: 广义相对论的所有预言~~ -
干物天麻: 水星近日点的进动,光线在引力场中的弯曲,光谱线的引力红移, 雷达回波延迟,引力波等

青神县18379634751: 简述广义相对论的两假设和三个预言及其验证个 -
干物天麻: 1光速不变原理 2惯性质量=引力质量 这位兄弟,我其实对此很不明白 只是知道这两个假设而已,喜欢把相对论当小说看,但是很多地方看不懂. 一起加油~~~~~~~~~~

青神县18379634751: 广义相对论的预言是什么?
干物天麻: 广义相对论的预言至今为止已经通过了所有观测和实验的验证虽说广义相对论并非当今描述引力的唯一理论,它却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论

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