來源：新華網
2007年4月18日
圖片說明：引力探測器GP-B
圖片說明：地球兩大時空效應示意圖
來源：科學網 人們期待已久的廣義相對論驗證結果終於初露端倪。可以肯定的是，科 學家已經確定了廣義相對論時空扭曲兩大預測效應其中之一——“測地 效應”。研究人員目前還在對數據進行進一步研究，以期從中確定更加 模糊和微弱的“慣性係拖曳效應”。 在近日舉行的美國物理學會年會上，從事該項研究的科學家讓同行們在 正式結果發佈之前“瞥了一眼”相關數據分析。該項目的帶頭人、美國 斯坦福大學物理學家Francis Everitt表示，“較顯著的‘測地效應’從 數據中完全可見……我們正在完全證實相對論的道路上穩步前進。” 廣義相對論（General Relativity）是愛因斯坦于1915年以幾何語言建 立而成的引力理論，統合了狹義相對論和牛頓的萬有引力定律，將引力 改描述成因時空中的物質與能量而彎曲的時空，以取代傳統對於引力是 一種力的看法。因此，狹義相對論和萬有引力定律，都只是廣義相對論 在特殊情況之下的特例。狹義相對論是在沒有重力時的情況；而萬有引 力定律則是在距離近、引力小和速度慢時的情況。 美國國家航空航太局（NASA）于2004年4月發射了引力探測器B（Gravity Probe B，簡稱GP-B），對廣義相對論的兩項重要預測進行驗證。具體地 說，就是時間和空間不僅會因地球等大品質物體的存在而彎曲，大品質物 體的旋轉還會拖動周圍時空結構發生扭曲。這兩項預測分別被稱為“測地 效應”和“慣性係拖曳效應”。 GP-B利用四個旋轉的乒乓球大小的球體作為陀螺儀，當地球引力拖曳周圍 時空時，會對每個球體的軸心產生影響。利用飛馬星座（Pegasus constellation）中的一顆恒星作為校準，研究人員用望遠鏡測量了“測 地效應”引起的變化。 而為了探測“慣性係拖曳效應”，研究人員不得不確定球體轉軸0.000011 度的移動，這就好比從400米外看到一根頭髮絲的寬度。Everitt表示，通 過數據研究剛剛“看到”該效應的端倪，不過該小組仍需對外界對球體的 其他影響進行解釋研究。 GP-B計劃于2005年9月終止數據採集，Everitt和同事原本希望于2006年夏 公佈研究結果，但一些意想不到的情況比如電場影響了球體的方位，使這 一時間被迫推遲。Everitt笑稱，“你可以把這歸咎於我的天真……但我 們將儘快完成（分析工作）。”Everitt表示，研究小組正在加緊分析真 正有效的時空信號數據，並在12月完成整個工作。 (任霄鵬) |