关于爱因斯坦那些知名理论的测试与验证
阿尔伯特·爱因斯坦分别于1905年和1915年提出并发展了狭义相对论和广义相对论,如今相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱,“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等概念早已深入人心。
我们在日常生活中常用的GPS、常见的电磁场现象、常喜欢的高纯度金子等,都蕴藏着相对论的原理。
莎士比亚:“金子!黄黄的,发光的,宝贵的金子!它可以使黑的成白的,丑的变成美的,卑贱变成尊贵,老人变成少年,懦夫变成勇士。”
光速是恒定的,时间是相对的。
黄金所呈现出的耀眼金属光泽,其实就是金元素与外界光子发生撞击后,吸收光波长的反射,亦是相对论的表现方式之一。
验证广义相对论、黑洞和引力波的世界领先理论家克利福德•威尔和伊利诺伊大学的物理学教授尼古拉斯•尤尼斯在本书中,追溯百年里关于爱因斯坦那些知名理论的测试与验证。
20世纪英国天文学家、物理学家、数学家亚瑟‧爱丁顿是首位用英语宣讲相对论的科学家。
1919年5月29日,爱丁顿通过在西非观察日食所做的星光偏转实验以检验广义相对论。
其最后在普林西比岛捕捉到恒星位置,凭借水星近日点进动、光线在引力场的偏折、引力红移这三个关键性的验证,进一步验证了爱因斯坦的广义相对论。
“如果说广义相对论在1919年只是初露锋芒,那么如今它的的确确称得上是大获全胜了。”
1974年美国天体物理学家约瑟夫·胡顿·泰勒和他24岁的博士学生拉塞尔·艾伦·赫尔斯共同发现了第一个脉冲双星系统PSR 1913+16,证实了引力波的存在,为引力研究开辟了新的可能性。
19年后,这对曾经的师生共同成为1993年诺贝尔物理学奖得主,这也是诺贝尔奖首次颁发给广义相对论相关的研究。
英国18-19世纪的物理学家亨利·卡文迪许用扭秤测出验证了牛顿万有引力定律,并测定出引力常量G的数值和地球的质量。
20-21世纪的天文物理学家们仍在孜孜不倦地检验广义相对论,并预计在更遥远的星系、星系团以及整个可观测的宇宙上验证……
这本书对爱因斯坦理论研究感兴趣的学者与爱好者而言,算得上是一本难得的宝藏,轻松读懂相对论简史。
在书里,我们还可以看到从中子星的爆炸和黑洞的碰撞,到探测引力波的引人注目的测试,颠覆我们对相对论的浅薄认知!