
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)的一般相对论理论再次得到了证明 - 这次,物理学家已经钉住了它的精确度:与他的一般相对性理论的任何偏差都如此之小,以至于他们只能将计算在10,000中只能将10,000的一部分转换为100,000中的一部分。
一次又一次地,实验证明了爱因斯坦的一般相对论理论,它描述了重力的行为方式,尤其是在处理高速和大质量时。在新的研究中,物理学家研究了行星轨道上的数据,以寻找微小的异常情况艾萨克·牛顿的重力理论- 重力是取决于其质量的物体之间的力 - 或爱因斯坦的一般相对论理论,这说重力是时空本身的扭曲。
爱因斯坦的理论再次坚持。 [您可以在现实生活中看到爱因斯坦的相对论的8种方式这是给出的
重力上升了吗?
在新测试中,由南非罗兹大学的数学家Aurelien Hees领导的国际科学家团队正在寻找违反所谓的Lorentz Symmetry或Lorentz不变性的行为,这是相对论的特殊和一般理论的关键部分。该原则说,无论您的速度或方向如何,物理定律看起来都一样。例如,火箭中的一名科学家以恒定的速度直线移动,她的实验会带来与她在地球上的房间里相同的结果 - 不看外面,就无法说出她在火箭中的大气层中闲逛。 (一个人可以在飞机上体验到这一点:没有发动机的湍流或振动,您无法判断飞机 - 还是您 - 是否在移动还是没有窗户)。
洛伦兹对称性的结果之一是重力没有首选方向。这地球的重力无论您是从俄罗斯或美国,北极还是南极发射火箭,都以相同的方式拉动您。这并不是指由于地球的形状而差异,而只是重力行为的方式 - 它总是向质量中心拉。 [6关于重力的奇怪事实这是给出的
行星轨道可用于测试任何违反对称性的行为。目前,轨道是使用牛顿定律进行计算的,并纠正了一般相对论。如果违反洛伦兹对称性,则轨道将有所不同 - 它们的路径将被可测量的数量掉落。
这些相同的轨道已被用来表明一般相对性是正确的。早在1859年,天文学家注意到水星的轨道随着时间的流逝,正在改变其方向 - 一个称为进动的过程。所有的行星都以椭圆形而不是完美的圆圈围绕阳光绕着太阳,而椭圆的长轴逐渐慢慢旋转。但是水星的轨道的移动速度比牛顿方程式所预测的要快,即使人们从所有其他行星中略有拉动时也是如此。差异很小 - 每个世纪只有一百个学位 - 但在那里。
当时,一些科学家预测,另一个行星(称为Vulcan)必须居住在水星轨道内。但是,没有人发现Vulcan,所以很明显有什么问题。 1915年,爱因斯坦(Einstein)解决了这个问题,而无需假设行星。一般相对论能够说明与牛顿法律的微小差异。
行星轨道的形状
为了寻找违反洛伦兹对称性的侵犯,Hees的团队仔细研究了数据并分析了多年观察行星和月球之间的距离,这是通过太空探针,基于地面的观测值和激光范围实验来衡量的,后者是从IntégrateUriquenumériquePlanériquede l'Ebservere de l'asbervereire de l'asbervatoire de paris(inspop)(intégrateurnumériquePlane)(特别有趣的是,每个行星的椭圆形轨道如何随着时间的流逝而变化。
围绕太阳的轨道(或月亮的跋涉大地)与地球轨道相对于地球轨道有些倾斜。地球从南到北的地球轨道的点称为上升节点。 Hees和他的团队看着地球最接近太阳和上升节点之间的角度。当每个行星被其他行星的重力拉紧时,该角度会少量变化。
这是相同类型的观察结果,揭示了19世纪水星轨道上的差异,许多科学家都试图检测一般相对性对其他行星的更细微影响,例如金星,例如金星,火星,木星,土星甚至地球。现在,科学家可以考虑一般相对论,并将稍微校正添加到牛顿运动定律。 [关于水星的10个奇怪事实这是给出的
Hees的团队使用所有这些数据来弄清楚爱因斯坦的理论是多么精确,并确定在哪里寻找任何违规行为。如果有任何违反洛伦兹对称性的行为,那么描述行星轨道(称为偏心率)的椭圆形的形状应该会改变。此外,轨道倾向(相对于地球轨道的“倾斜”)应以牛顿理论不考虑并纠正一般相对论的方式变化。
为了量化当前相对论的当前预测与实际观察结果之间的差异,物理学家使用称为标准模型扩展系数或中小型企业的数字,如果相对论和牛顿的法律解释了每个星球的所有动作,则应该为零。
中小企业并不一定是零,尽管它们确实很小,范围从10^-9(十亿美元)到10^-12(一万亿美元),这意味着他们同意爱因斯坦的定律至少在10,000中至少一部分到100,000中的一部分。 Hees指出,重要的是,该范围告诉您任何新物理理论的限制。
Hees告诉Live Science:“我们真的不知道某些偏差会在哪里出现。” “但是,它必须小于当前限制。”
新物理学
这似乎是一项经过证明是正确时间又一次的理论,这似乎是很多工作。但是,此类测试对于发现科学家肯定存在的一般相对论之外的新理论很重要。
“他们已经汇集了数十年的行星动作数据,以寻找与洛伦兹不变性的偏差,洛伦兹不变性,这是[特殊和一般相对性]的基石粒子物理的标准模型俄亥俄州立大学的天体物理学家保罗·萨特(Paul M. Sutter)说,他没有参与新研究。
该研究发表于9月29日的《杂志》物理评论d。
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