我们都知道黑洞是广义相对论预言的,不过黑洞并不是爱因斯坦本人预言的,而是科学家史瓦西 。其实爱因斯坦很反对,还专程写了一篇论文反对 。当然,后来更多的年轻科学家站到了史瓦西的这边,这种事情其实在整个科学史都很常见 。
科学圈一直流传着这样一句话“薛定谔不动薛定谔方程”,指的就是量子力学奠基人之一的薛定谔自己搞出来的波动方程,自己不能接受这个方程的物理意义 。
也就是说,聊到相对论的预言,不能只聊那些爱因斯坦本人的预言,而是要关注理论本身,看看理论能给出什么样的预言 。接下来,我们来一个个聊一聊:
引力透镜引力透镜是指:
当背景光源经过引力场附近(比如:星系,黑洞,星系团)时,光线就会像是通过了透镜一样发生弯曲 。
这个弯曲的程度取决于引力场的大小 。实际上,自从光的波粒二象性被提出后,在牛顿理论体系当中,光也是可以偏折的,只不过后来英国天文学家爱丁顿带团队亲自验证了:
同样是发生偏折,爱因斯坦的理论预言的偏折角度的误差远远好于牛顿理论给出的偏折角度产生的误差 。
不过,这里还发生了一个小故事,爱丁顿其实作弊了,他只挑了一些有利于相对论结果的数据,而摒弃那些不利于相对论的数据 。所以,爱丁顿的论文一发表,爱因斯坦就直接封神了 。
后来,1978年爱因斯坦诞辰100周年,格林威治天文台台长拿出了当年爱丁顿的论文时,才发现了爱丁顿数据造假 。不过,他们并没有着急宣布,而是重新用最新的技术进行测量,发现爱丁顿受限于当时的观测技术,才得出这些数据不利于相对论 。实际上,这些数据用现代的技术测量是和相对论拟合的非常好的 。
可以说是有惊无险,完成了两次大反转,最终还是说明了相对论是很精准的 。其实爱因斯坦和他的理论简直就是反转之王,后面还有更奇葩的反转 。
引力红移引力红移是指
光或者其他波从引力场(各种大质量天体)远离时,频谱会往红色端方向发生偏移 。
我们都知道光是有波动性的,在引力场大的地方,波长会变大,就像下面这样:
这时候,光的波长就会往红外光的方向偏移 。
要知道,我们能看到的光的范围是有限的,被称为可见光 。光的波长变大就有可能偏移出可见光范围,那样人眼就可能看不到 。这次黑洞的照片就验证了这一点,我们仔细看照片会发现,上半部分的光明显少于下半部分,这就是因为发生了引力红移,光从可见光便宜到了不可见光,也就是引力红移 。
说白了就是波长变长了,频率变低了 。这一次发现的黑洞照片也验证了引力红移的现象 。、
水星进动话说牛顿的理论告诉我们,
行星绕着恒星运动是一个椭圆的轨道,一个周期结束后回到原点,继续下一个周期 。
所以科学家自然而然会把这个理论运用到各个天体的运动上,其中就包括水星 。
但是科学家经过细致的计算,发现不管咋样,理论和观测结果都不太匹配,水星每次都没有回到初始的位置,而是稍稍发生了一点偏差 。其实这个误差特别小,但是科学家是无法忍受的 。
【下面不属于爱因斯坦预言 爱因斯坦预言的三个重要效应】科学家把各种情况都考虑进去(比如:金星和地球的引力),结果还是差一点点 。这个奇怪的现象这就叫做水星进动 。
而爱因斯坦的相对论就能够解释这个现象 。在相对论中,行星运动的情况恰恰就是会发生进动这种情况的 。实际上地球也有进动,我们之所以没感觉到地球会发生这种现象,只是因为太阳系内的引力场小所以相对论的效应没体现出来 。
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