資料來源:大紀元新聞
2003年10月日
卡西尼實驗示意圖﹕根據廣義相對論﹐由于太陽
週圍的時空發生扭曲﹐無線電波通過時會改變路
徑﹐從而使往返于地球(遠端)與太空船(近端)的訊
號發生延遲。(NASA)
【大紀元10月19日訊】意大利科學家利用NASA卡西尼太空船傳回的 資料進行一項實驗,用以檢測愛因斯坦的廣義相對論。新的測量方 法精準度比過去的方法提高50倍﹐這將幫助科學家們研究廣義相對 論在更廣範圍內是否成立。這項研究刊載於9月25日的《自然》雜 誌。 這個實驗是美國航空航天局和意大利太空總署合作的一部分﹐實驗 於2002年夏天進行。卡西尼太空船目前正在前往土星途中。2002年 夏﹐太空船的位置和地球正好分別位于太陽的兩側,相隔超過十億 公里(約621百萬英里)。 研究人員觀察了往返于地球和太空船之間的無線電波在經過太陽附 近時的頻率變化。並精確測量了無線電波訊號接近太陽時﹐「光時 間」的變化。這裡的「光時間」是指無線電波訊號由坐落在地球上 美國加州“金石”太空研究站發射到太陽的另一端的太空船,再返 回地球所需的光時。 無線電波科學組織主任山米愛斯瑪表示:「這些結果的意義在於確 認廣義相對論,並且以最新式的實驗,來驗證愛因斯坦的公式。」 該組織由加州帕莎迪那NASA噴氣推進實驗室(JPL)得到這項實驗 的資料,他同時表示:「此次實驗技術的重要性在於無線電波聯繫 已克服嚴苛的太陽系環境。」 依據廣義相對論,象太陽這樣大的物體會引起週圍時空的彎曲。當 無線電(或光)波經過太陽時﹐由於時空彎曲,需要更長時間。 電波從卡西尼太空船傳送出去後,其行程會因經過太陽而延遲。耽 擱的時間數據提供了一個靈敏度相當高的實驗來預測愛因斯坦理論 。 愛因斯坦于20世紀初提出廣義相對論﹐被認為是物理學上的一次飛 躍。人們曾經認為牛頓力學是絕對正確的﹐後來的研究表明在微觀 粒子領域和接近光速的條件下牛頓力學並不適用。 科學家們認為測試廣義相對論有重要的宇宙學意義﹕問題不在於證 明廣義相對論的對錯,而在于找到該理論正確的範圍。 過去的研究證實廣義相對論在千分之一數量級上仍然是正確的。卡 西尼實驗證實了其正確度達在20百萬分之一數量級上仍然正確。但 是科學家們稱﹐對一些宇宙模型的研究已推斷出廣義相對論的誤差 ,不過在這次實驗中並沒有發現任何誤差。 據悉﹐卡西尼將於2004年7月1日開始在土星軌道上運行6個月﹐而後 將其攜帶的惠更斯探測器(Huygens probe)釋放,降落在土星衛星 泰坦(moon Titan)表面。 |