爱因斯坦7个预言

爱因斯坦7个预言

爱因斯坦的7个预言分别是光线偏折、水星近日点进动、引力钟慢、引力红移、黑洞、引力拖曳效应和引力波，以下是具体介绍：

光线偏折：

根据广义相对论，光沿时空传播，有质量的物体会使时空弯曲，质量越大，弯曲越大，光线偏转角度越大。太阳附近存在时空弯曲，背景恒星的光途经太阳附近会发生偏转。爱因斯坦预测光线偏转角度是1.75″，牛顿万有引力计算的偏转角度为0.87″。1919年5月29日的日全食观测结果与广义相对论的预测完全吻合，70多年后“哈勃”望远镜拍摄到的“引力透镜”现象也证实了该预言。

水星近日点进动：

人们观察到水星轨道近日点存在“进动”现象，每百年漂移5600.73″，而牛顿万有引力计算值为5557.62″/百年，相差43.11″/百年。很多科学家猜测水星轨道内侧存在一颗行星影响其轨道，但始终未找到。1916年，爱因斯坦用广义相对论计算得到这个偏差为42.98″/百年，几乎完美地解释了水星近日点进动现象。

引力钟慢：

广义相对论的等效原理认为，无限小的体积中均匀的引力场等同于加速运动的参照系。在引力场中引力势较低的位置，时间进程越慢。例如，站在地面上的人相比于国际空间站的宇航员感受到的引力更大，引力势更低，地面上的人所经历的时间相比于宇航员走得更慢。1971年，哈菲尔和基丁把4台铯原子钟分别放在民航客机上，在1万米高空沿赤道环行一周，与地面事先校准过的原子钟做比较，实验结果验证了引力钟慢效应。此外，1964年夏皮罗提出的雷达回波延迟实验和2003年天文学家利用卡西尼号土星探测器重复的实验，也验证了该预言。

引力红移：

从大质量天体发出的光，由于处于强引力场中，其光振动周期要比同一种元素在地球上发出光的振动周期长，由此引起光谱线向红光波段偏移。二十世纪六十年代，庞德、雷布卡和斯奈德在哈佛大学采用穆斯堡尔效应的实验方法，定量地验证了引力红移。2010年，马勒、彼得斯和朱棣文通过物质波干涉实验，将引力红移效应的实验精度提高了一万倍，更准确地验证了爱因斯坦广义相对论。

黑洞：

1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西计算得到爱因斯坦引力场方程的一个真空解，表明质量大到一定程度，引力将把大量物质集中于空间一点，产生奇异现象，这种天体被命名为“黑洞”。黑洞质量巨大，体积微小，密度极大，产生的引力场极为强劲，任何物质和辐射进入事件视界内便无法逃脱。1971年，美国“自由号”人造卫星发现银河系中心附近的一个X射电源被一个看不见的约10倍太阳质量的物体牵引着，这被认为是人类发现的第一个黑洞。

引力拖曳效应：

一个旋转的物体特别是大质量物体会使空间产生拖曳扭曲。地球的这一效应将使在空间运行的陀螺仪的自转轴发生41/1000弧秒的偏转。2004年4月20日，美国航天局“引力探测-B”（GP-B）卫星升空，观测“测地线效应”，寻找“惯性系拖曳”效应的迹象。2011年5月4日，美国航天局发布消息称，GP-B卫星已经证实了广义相对论的这项预测。

引力波：

爱因斯坦提出“引力”需要在时空中传递，需要时间，质量的变化引起引力场变化，引力会以光速向外传递，形成“引力波”。不过爱因斯坦认为引力波很微弱，可能永远都探测不到。1974年，美国物理学家泰勒和赫尔斯利用射电望远镜，发现了由两颗中子星组成的双星系统PSR1913+16，并测出两个致密星体绕质心公转的半长径减小、系统总能量周期减少，减少的部分应当是释放出的引力波。泰勒和赫尔斯因为首次间接探测引力波而荣获1993年诺贝尔物理学奖。如今，人类已经直接探测到了引力波。