日全食的黑暗边缘,观察时空弯曲,验证了爱因斯坦光怪陆离的想法

2023-04-29 来源:飞速影视
如果你是一个名副其实的宇宙科学兴趣爱好者,那你应该认识下面这张照片。
2019 年时,人类成功拍到了黑洞的照片,那时,地球还没发生新冠病毒大流行。

日全食的黑暗边缘,观察时空弯曲,验证了爱因斯坦光怪陆离的想法


当时用了横跨地球直径的8台望远镜强强联手,组成了天文观测上的史诗级“视界面”级天体观测,结果就看到了这个东西,它就是传说中的黑洞,它一出现打破了人们对于黑洞的认知,黑暗无边的太空里,这东西既不能用肉眼看出“球状”,也看不出“隧道”感,只是漆黑的一个洞,如果不是检测到它的能量形状,就算它就挂在地球不远,人们用肉眼也根本识别不出来。
M87星系的黑洞,让人类文明至今的宇宙求索得到了答案,爱因斯坦又对了。

日全食的黑暗边缘,观察时空弯曲,验证了爱因斯坦光怪陆离的想法


1915年,爱因斯坦就凭借天才的直觉提出了广义相对论,颠覆了科学家们对时空本质的认知,人们开始有了时空决定物质如何运动的概念,物质也决定时空如何弯曲。
此后,人们不断的质疑,物质、时空,这两个东西一个是实体一个是虚无缥缈的东西,怎么能相互作用?然而100年来,这些看似预言和猜测却获得了各种实验和天文观测的验证,爱因斯坦自己已经对此不感兴趣了,可后人却因此而感到震撼。
1919 年,人类有了一个绝佳的机会,巴西和西非的位置可以看到一次“完美”的日全食,真理或许就隐藏在普通人看不见、想不到的地方,结果利用日全食测量太阳附近恒星的位置时,发现恒星的位置都在远离太阳,远离的幅度与爱因斯坦的相对论预言完全吻合!

日全食的黑暗边缘,观察时空弯曲,验证了爱因斯坦光怪陆离的想法


这个时候,爱因斯坦名声大噪,全世界的科学家都甘拜下风,因为这种靠猜测就能神准的预知宇宙奥秘的人,已经令人难以理解了,爱因斯坦的智慧已经完全不能用正常逻辑去评论了。
当天体质量更大、弯曲星光的效应更明显,中间的大质量天体就仿佛一个汇聚光线的凸透镜,让背景光源呈现扭曲、放大的多个虚像。广义相对论预言的这种现象,被称为引力透镜效应。
而引力透镜成像在宇宙中已经被广泛发现:

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爱因斯坦环
2015 年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)更是第一次直接探测到双黑洞并合事件产生的引力波:

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我们每个人手中应用着卫星定位系统的电子设备,全都受益于广义相对论:如果不对地球引力及卫星运动的相对论效应进行改正,卫星定位系统将完全无法给出正确位置。
爱因斯坦对人类科学的贡献说都说不完,但当代互联网时代的根基,可以说离不开爱因斯坦,小到人们开车出行所利用的卫星,大到全人类探索宇宙的认知,没有爱因斯坦的各项科学理论,一切都不知道要拖延多少年才会出现。
而爱因斯坦的那个时代,类比现在的话,可以说他什么都没有,可就是全凭运算和逻辑,愣是盘出了宇宙的棋盘规则。
在这张图上,我们只能看到一侧的喷流:

日全食的黑暗边缘,观察时空弯曲,验证了爱因斯坦光怪陆离的想法


接近光速喷出的喷流具有强烈的相对论性多普勒集束效应——朝向我们而来的物质显得明显更亮,背离我们而去的物质显得极为暗淡。
由于黑洞吸积盘能够释放出强大的辐射,M87黑洞的发现,没有让天文教科书进行改写,超越世纪的验证,让爱因斯坦的各种理论发现越来越可靠,而不是越来越动摇。
神人呐,真的令人折服。

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