廣義相對論認(rèn)為，引力是因質(zhì)量的存在而引起的時空彎曲，引力場的存在會改變時空幾何學(xué)規(guī)則，時間和空間是不可分割的四維整體。這一理論有兩項重要預(yù)測，即時間和空間不僅會因地球等大質(zhì)量物體的存在而彎曲，大質(zhì)量物體的旋轉(zhuǎn)還會拖動周圍時空結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲，這就是“短程線效應(yīng)”和“慣性系拖曳效應(yīng)”。
按照科學(xué)家的通俗比喻，如果把時空結(jié)構(gòu)想象為一張平坦的床單，把地球等大質(zhì)量物體看成是一個保齡球，那么床單會因保齡球的放入而凹陷下去，這就是“短程線效應(yīng)”。而“慣性系拖曳效應(yīng)”有點像把一個橡皮球放入盛滿糖漿的大碗，橡皮球或者說大質(zhì)量物體的轉(zhuǎn)動，會帶動糖漿或者說時空結(jié)構(gòu)跟著一起運動。
“引力探測器B”的主要裝備是4個超高精度的回轉(zhuǎn)儀。當(dāng)“引力探測器B”在距離地球約640公里的極地軌道上開始運轉(zhuǎn)時，4個回轉(zhuǎn)儀自轉(zhuǎn)軸同時對準(zhǔn)遙遠(yuǎn)恒星——IM Pegasi。如果地球引力不影響時間和空間，那么回轉(zhuǎn)儀自轉(zhuǎn)軸將一直指向初始方向。實際觀測結(jié)果是，受地球引力拖曳，回轉(zhuǎn)儀自轉(zhuǎn)軸方向發(fā)生了可測量的細(xì)微偏移，從而證實了愛因斯坦的理論。
這項研究成果已發(fā)表在美國《物理評論快報》（PRL）雜志網(wǎng)絡(luò)版上。項目首席科學(xué)家、斯坦福大學(xué)教授弗朗西斯·埃弗里特表示，“想象一下將地球浸入蜂蜜中，地球旋轉(zhuǎn)時，它周圍的蜂蜜也會打旋，時間和空間同樣如此。‘引力探測器B’證實了愛因斯坦的兩項最深奧的預(yù)測，對天體物理學(xué)研究具有深遠(yuǎn)意義。”
美國航天局天體物理學(xué)家威廉·丹奇說：“這項成果對理論物理學(xué)具有長期影響，將來要想挑戰(zhàn)愛因斯坦的廣義相對論，就必須獲得比‘引力探測器B’觀測結(jié)果更精確的數(shù)據(jù)。”
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