验证广义相对论的实验

广义相对论建立近一个世纪，除了爱因斯坦指出的行星轨道近日点的进动、引力场中光线的弯曲、星系光谱线的引力红移等三项验证实验以外，雷达回波延迟和脉冲双星观察等实验也都验证了广度相对论的正确性。     

广义相对论的实验验证

 自1687年《自然哲学的数学原理》问世以来,牛顿力学取得了很大的成功与发展。很少有理论能和万有引力定律的预言的准确性相比拟。但即使如此,牛顿的理论也不是十分完善的。一个例子是水星的近日点的进动。水星轨道长轴的方向在空间不是固定的,在一世纪内会转动5601秒弧度。用牛顿理论计算出所有行星对它的影响后,还差43秒弧度与观测不符,另外,牛顿引力理论有一个很严重的缺陷,就是它认为引力的传播不需要时间。例如,如果太阳表面某处突然爆发日珥(喷出明亮的气团),按牛顿理论,其引力变化在地球上即时即可发现,这一点直接违反了狭义相对论.     

广义相对论的实验验证和人造地球卫星

从报刊消息中,大家已经知道,1957-1958年是地球物理年,在这时间内将制成第一批人造地球卫星. 第一批人造卫星离地球还不很高,大约300-600公里(图1),体积也是很小的.但     

广义相对论的新验证

 爱因斯坦于80余年前创立了广义相对论,它将引力、空间与时间三者联系了起来,是人类认识自然界历史上的一次大飞跃。     

《广义相对论入门讲座》连载⑧——广义相对论的实验验证

1 史瓦西解史瓦西给出了爱因斯坦方程的一个严格解,这是一个静止、球对称星体外部的真空解,其中不为零的度规分量为     

爱丁顿与广义相对论的验证

简单介绍了在广义相对论诞生之初,验证其理论正确性的三个天文实验,并详细介绍了爱丁顿为验证广义相对论,发起并组织的观测1919年5月29日的日全食考察队的具体情况.这是爱丁顿认为他在天文学研究中最激动人心的事件.     

广义相对论的旋量和复矢量形式

本文利用Cartan外微分法,给出结构方程的旋量形式,从而自然得出Newman-Penrose方程。进而由旋量空间出发,利用sl(2C)代数引出广义相对论的复矢量形式。通常采用的Cahen-Debever-Defrise复矢量形式及Brans复矢量形式是这里的特殊情形。这样,便从么模群SL(2C)及其李代数sl(2C)的角度得到了引力场复矢量表述的普遍形式,并把旋量和复矢量形式统一了起来。     

日食观测与广义相对论的验证

根据广义相对论,强引力场附近是弯曲的,此时,光不是沿着人们通常说的以“直线”传播,而是沿着“曲线”传播。比起太阳系各大行星来,太阳可谓大质量天体,存在强引力场,因此,经过太阳边缘的星光会出现弯曲。     

浅谈广义相对论的创立之三 引力场方程的确立与应用

简述了爱因斯坦建立的物质不存在时的引力场方程;介绍了爱因斯坦建立引力场方程的指导思想和方法;讨论了场方程的牛顿近似和水星近日点进动.     

广义相对论简介之五——爱因斯坦引力场方程和史瓦西外部解

介绍爱因斯坦引力场方程和史瓦西外部解，对史瓦西解做简要讨论。     

月球尘埃影响对广义相对论的验证

在《对广义相对论更精确的实验检验》[2]一文中叙述了科学家们用发射激光到安置在月亮上的5个反射器来验证等效原理从而间接检验广义相对论的阿波罗(Apollo)测月计划.在此实验中,微弱的光线是一个问题.     

关于广义相对论的第四个验证

广义相对论的三大验证(引力、红移、光线偏折和水星近日点进动)是爱因斯坦在建立广义相对论时提出来的.1964年Shapiro提出了第四个检验,即“雷达回波时间延迟”实验[1].后来,实验结果以越来越高的精度证明了广义相对论的这个预言.本文的目的是介绍时间延迟效应的理论计算和实验     

彭罗斯对广义相对论和黑洞理论的贡献

这篇文章列出了2020年诺贝尔物理学奖获得者彭罗斯对广义相对论和黑洞理论做出的重要贡献.它包括著名的奇点定理、彭罗斯图、彭罗斯过程和宇宙监督假设等.介绍了彭罗斯和霍金之间的友谊和合作.也简要介绍了另两位2020年诺贝尔物理学奖获得者根泽尔和盖兹对存在于银河系中心的超大质量致密天体的发现.     

基于引力场理论的混沌同步

通过引入分布引力场,将混沌系统的同步问题等效为引力场中系统运行轨道一致问题,从而实现更多不同动力学混沌系统的同步.通过将混沌系统之间的耦合度定义为速度,因其与运动方程无关,从而有别于常见的混沌同步控制项,具有较强通用性.基于轨道逼近导出引力场中多个混沌系统同步的条件,给出同步轨道方程.数值仿真实验说明了该方法的有效性.     

广义相对论中双荷场源的电磁场张量

提出了一种求解双荷场源电磁场张量的方法.作为实例,讨论了含磁荷情况下Kerr-Newman时空中的电磁场张量,所得结果与直接进行复延拓ee+iq所得相同. 关键词：     

刮擦“全息”的理论解释和实验验证

通过实验研究,提出了一种能得到很好"立体效果"的刮擦成像的划痕规则;对刮擦全息的成像原理进行了分析,并基于光的反射定律给出其成像的理论解释;通过数值仿真将理论结果图形化,得出了与实验结果相符合的曲线,同时对于刮擦成像的"像的畸变"问题以及像的位置进行了讨论,证明了刮擦全息成像的立体感并非源自双目成像原理.     

对广义相对论更精确的实验检验

1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论．10年后，他又基于等效原理建立了广义相对论，认为时、空性质决定于物质的分布．爱因斯坦根据广义相对论解释了天文学中长期未解决的一些问题：如水星近日点进动的剩余量，并预言了日全食时星光在太阳引力场中的偏转以及引力场中的光谱线向红端移动．这些预见在爱因斯坦逝世(1955年4月18日)以前就已为天文观测所证实．     

新型热声谐振机构的理论分析和实验验证

谐振管作为热声发动机的重要组成部分,其长度占整个系统轴向长度的大部分。本文提出了一种利用液体和弹性膜组成谐振系统的方法,并使用这种谐振系统取代谐振管,使系统轴向尺寸减少为原来的1/5。文中利用线性热声理论对该谐振系统的谐振频率进行了计算,并对不同阻尼系数对系统的耗散做出了分析。实验结果表明,在利用驻波热声发动机驱动的情况下,谐振系统自激起振,谐振频率为360 Hz,实际谐振频率与计算值误差在5%以内。     

麦克斯韦精确验证电力平方反比律的实验和理论

历史上有很多的科学家验证过"电力平方反比律",即把F∝r-2+δ中的修正数δ计算出来,看看δ是否为零.笔者通过查阅并整理相关文献,阐述了麦克斯韦通过实验和具体的计算得到修正数δ的全过程.从而间接的证明了"电力平方反比律"的规律.