在人類科學(xué)史上，相對(duì)論無(wú)疑是最值得人們稱道的科學(xué)成就。在一百多年前，愛(ài)因斯坦就提出了狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論，直到今天，我們?nèi)匀贿€在試圖證明其中的理論，并且，每一次都證明：愛(ài)因斯坦是正確的。
去年的時(shí)候，科學(xué)家們公布了人類歷史上第一張黑洞照片，正式“發(fā)現(xiàn)”了從愛(ài)因斯坦的相對(duì)論中推導(dǎo)出來(lái)的這種天體，讓它從理論變成了實(shí)際，證明了愛(ài)因斯坦的正確性。
最近，科學(xué)家們新的一系列觀察，再次證明了相對(duì)論里其他的論點(diǎn)。
這里要說(shuō)明的是，愛(ài)因斯坦本人其實(shí)并沒(méi)有作出這么多的推導(dǎo)，其實(shí)大部分的結(jié)果，都是其他科學(xué)家根據(jù)相對(duì)論順勢(shì)進(jìn)行的推導(dǎo)出來(lái)的。就比如我們剛才說(shuō)的黑洞，其實(shí)是德國(guó)天文學(xué)家·卡爾·史瓦西利用愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程所推導(dǎo)出來(lái)的真空解。當(dāng)然，如果沒(méi)有愛(ài)因斯坦的理論，這些科學(xué)家也無(wú)從去推導(dǎo)這些結(jié)果。因此，說(shuō)到底，所有這些發(fā)現(xiàn)和成就，都有愛(ài)因斯坦的功勞。
除了黑洞之外，相對(duì)論告訴我們的另一個(gè)重要理論就是：空間是可以扭曲的。即使是三維空間，也可以像二維空間一樣，發(fā)生彎曲。而導(dǎo)致三維空間扭曲的，是質(zhì)量，或者說(shuō)引力。就像我們把一個(gè)球放在一張網(wǎng)上，網(wǎng)會(huì)凹陷下去一樣。任何物體放在空間中，空間也會(huì)“凹陷”，只不過(guò)，只有宇宙天體的質(zhì)量級(jí)別，才能夠把空間扭曲到我們看得見(jiàn)的程度。
除此之外，科學(xué)家利用愛(ài)因斯坦的理論還推導(dǎo)出：一個(gè)物體不僅可以通過(guò)質(zhì)量扭曲空間，還可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)扭曲。
這個(gè)原理可以很形象地進(jìn)行一個(gè)比喻：就好像你在一碗水中插進(jìn)一根筷子，插筷子的水面就會(huì)凹陷，這是前面說(shuō)的那個(gè)理論。如果你把筷子旋轉(zhuǎn)起來(lái)（注意不是攪拌，而是原地轉(zhuǎn)圈），筷子周?chē)乃矔?huì)跟著旋轉(zhuǎn)起來(lái)，這就是后面推導(dǎo)出來(lái)的理論。這個(gè)理論，被稱作坐標(biāo)系拖曳效應(yīng)，也叫慣性系拖曳效應(yīng)。
形象地比喻之后，很多人會(huì)覺(jué)得這事好像很理所當(dāng)然?？墒?，科學(xué)是需要證據(jù)的，必須要有觀測(cè)結(jié)果來(lái)證明。問(wèn)題在于，該怎么證明呢？
離我們最近的在旋轉(zhuǎn)的天體，就是地球了。因此，地球顯然是最好的選擇之一。
為此，NASA聯(lián)合斯坦福大學(xué)，發(fā)射了一個(gè)造價(jià)達(dá)7.5億美元的重力探測(cè)器B，用以探測(cè)坐標(biāo)系拖曳和另一個(gè)愛(ài)因斯坦的理論。
重力探測(cè)器B測(cè)量坐標(biāo)系拖曳的方法說(shuō)起來(lái)也并不很難理解，就是在地面上空642公里處安放4個(gè)陀螺儀。如果愛(ài)因斯坦的理論沒(méi)錯(cuò)，那么經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，這幾個(gè)陀螺儀就會(huì)有微小的偏轉(zhuǎn)，而偏轉(zhuǎn)的方向就應(yīng)該是地球自轉(zhuǎn)的方向。當(dāng)然，由于地球的質(zhì)量放眼宇宙簡(jiǎn)直微不足道，因此偏轉(zhuǎn)程度也極小，所以測(cè)量必須非常非常精密。
可是，就像我們說(shuō)的，地球所能引起的坐標(biāo)系拖曳效應(yīng)，實(shí)在是太過(guò)于微小，科學(xué)家是不能夠滿足的。必須要找質(zhì)量更大的，旋轉(zhuǎn)更快的天體。
誰(shuí)？
致密星！
致密星大家應(yīng)該已經(jīng)很熟悉了，包括白矮星、中子星和黑洞。比如中子星，每立方厘米的質(zhì)量可以達(dá)到數(shù)億噸，自轉(zhuǎn)速度甚至可以讓它每秒鐘轉(zhuǎn)幾百圈！而白矮星，則在各方面略遜一籌。
1999年的時(shí)候，澳大利亞科學(xué)家利用帕克斯射電望遠(yuǎn)鏡，在2000光年以外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特殊的雙星系統(tǒng)PSR J1141-6545。在這個(gè)雙星系統(tǒng)中，包含一顆中子星，和一顆白矮星。即便是這顆白矮星，所能帶來(lái)的坐標(biāo)系拖曳效應(yīng)就要比地球明顯1億倍。
但是，問(wèn)題在于，我們又不可能飛到2000光年以外去安置陀螺儀，怎么測(cè)量它周?chē)淖鴺?biāo)系拖曳效應(yīng)呢？
妙就妙在，它周?chē)€有那顆中子星。
這一顆中子星是典型的脈沖星，這種天體可以發(fā)射出強(qiáng)大的射電束，科學(xué)家們形象地將它們比喻為宇宙中的燈塔。而這個(gè)射電束，就是重要的信號(hào)。
正常來(lái)說(shuō)，脈沖星的射電方向是固定的。而這一顆脈沖星如此特別，處在一顆白矮星旁邊。因此，它本身就可以代替陀螺儀，而且比陀螺儀還明顯。只要它的射電方向發(fā)生預(yù)期中的變化，那就證明白矮星的確導(dǎo)致了坐標(biāo)系拖曳效應(yīng)。
果然，經(jīng)過(guò)十幾年的觀察，科學(xué)家們終于發(fā)現(xiàn)了脈沖星的微弱偏轉(zhuǎn)。事實(shí)證明，相對(duì)論推導(dǎo)的結(jié)果沒(méi)有問(wèn)題。
愛(ài)因斯坦啊，為何你總是正確的！
天文學(xué)家介紹，坐標(biāo)系拖曳效應(yīng)對(duì)于了解天體進(jìn)動(dòng)、研究天體演化有著重要意義，也可以幫助我們更好地了解黑洞。因此，這一次證明了愛(ài)因斯坦的理論，對(duì)于我們了解宇宙有著極大的幫助。
當(dāng)然，在我們的面前，愛(ài)因斯坦還留下了許多高山，等著后人去翻越。不知道哪一天，我們才能跨越相對(duì)論的山和大海，繼續(xù)前往宇宙和星辰。
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