一個世紀前，今年，一位年輕的瑞士物理學家已經對物理學進行了徹底改變的物理學，並發現了時空之間的關係，他對重力產生了根本的新理解。
1915年，阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）發表了他的相對論的一般理論，將重力描述為時空的基本特性。他提出了一組方程，將時空的曲率與特定區域中存在的物質和輻射的能量和動力相關聯。
今天，100年後，愛因斯坦的重力理論仍然是現代理解的支柱，並掌握了科學家可以進行的所有測試。但是直到最近，還不可能進行實驗以在極端條件下探測該理論以查看是否分解。 [6關於重力的奇怪事實這是給出的
現在，科學家已經開始尋找可以揭示出超出總體相對性的物理學的證據的技術。
蓋恩斯維爾大學佛羅里達大學的理論物理學家克利福德·威爾（Clifford Will）說：“對我來說，這絕對令人驚訝。”威爾告訴《現場科學》：“他寫下的是我們今天使用的同一件事。”
重力的新觀點
一般相對論描述重力威爾說，不是作為物理學家艾薩克·牛頓（Isaac Newton）所想到的力量，而是由於物體質量而導致的空間和時間的曲率。他說，地球繞太陽繞而不是因為太陽吸引了地球，而是因為太陽扭曲了時空。 （這有點像伸出毯子上的保齡球會扭曲毯子的形狀。）
愛因斯坦的理論做出了一些非常狂野的預測，包括黑洞的可能性，這將使時空扭曲到一定程度，以至於內部（甚至沒有光線）都無法逃脫。該理論還為宇宙正在擴展並加速的當前公認的觀點奠定了基礎。
一般相對論已經通過大量觀察確認。愛因斯坦本人著名地利用該理論來預測汞汞的軌道運動，牛頓定律無法準確描述。愛因斯坦的理論還預測，一個足夠大的物體可以彎曲光本身，這種效果被稱為重力鏡頭，天文學家經常觀察到。例如，效果可用於根據行星繞著恆星彎曲的遙遠物體彎曲的遙遠物體的輕微偏差來查找系外行星。
但是，雖然沒有“大量證據”一般相對論的理論有任何問題，但在以前未經測試的製度中測試該理論很重要，”威爾告訴《現場科學》。
測試愛因斯坦的理論
一般相對論對於普通強度的重力，人類在地球上或行星繞太陽繞而經歷的多樣性非常有效。但是它從未在極強的領域進行測試，即在物理學的邊界上。 [物理學中最大的9個未解決的奧秘這是給出的
在這些領域中測試該理論的最佳前景是在時空中尋找漣漪，稱為引力波。這些可以由暴力事件（例如兩個巨大的身體合併），例如黑洞或稱為中子星的極密集物體。
這些宇宙煙花只會產生時空中最小的碎片。例如，這樣的事件可能會改變地球上看似靜態的距離。例如，兩個黑洞碰撞並合併銀河系Will說，星系，產生的引力波會伸展和壓縮地球上的兩個物體，這些物體被原子核的直徑分為3.3英尺（1米）。
然而，現在有一些實驗可以從這些類型的事件中檢測到時空漣漪。
威爾說：“很有可能在接下來的幾年中直接發現[引力波]。”
激光干涉儀重力波天文台（LIGO），在華盛頓州里奇蘭（Richland）和路易斯安那州利文斯頓（Livingston）設有設施，使用激光檢測兩個長的L形檢測器中的微小扭曲。隨著時空紋波穿過探測器，漣漪拉伸和壓縮空間，這可以以Ligo可以測量的方式改變檢測器的長度。
Ligo於2002年開始操作，尚未發現任何引力波。 2010年，它脫機進行了升級，其繼任者（稱為Advanced Ligo）計劃在今年晚些時候再次啟動。許多其他實驗還旨在檢測引力波。
在極端方案中測試一般相對性的另一種方法是查看引力波的特性。例如，引力波可以兩極分化，就像光線通過一對偏光太陽鏡一樣。威爾說，一般相對性對這種兩極分化做出了預測，因此“與[這些預測]偏離[這些預測]的任何事物對理論都是不好的。”
統一的理解
但是，如果科學家發現引力波，則會期望它只會加強愛因斯坦的理論。他說：“我的看法是，我們將繼續證明一般相對論是正確的。”
那麼，為什麼還要打擾這些實驗呢？
物理學目標最持久的目標之一是尋求一種與一般相對論，宏觀世界的科學和的理論的追求量子力學，非常小的領域。然而，發現這種理論稱為量子重力，可能需要對一般相對論進行一些修改。
威爾說，任何能夠檢測量子重力影響的實驗都可能需要如此多的能量，以至於幾乎是不可能的。 “但是你永遠不知道 - 量子世界可能會產生一些奇怪的效果，但可以檢測到。”
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