我国首次在毫米级验证相对论,爱因斯坦猜对了,个子高的人容易老


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最近 , 上海交通大学物理实验室公布了一则“重量级”科研学术成果 , 相关论文刚一发表就被国际权威科学周刊《自然》杂志刊登 。
与此同时也让爱因斯坦的相对论再一次被大家“围观” 。
那么我国本次研究发现的究竟是一条什么样的理论呢?
根据上海交通大学物理实验室负责人的介绍 , 这项成果就是:“首次在毫米级别的微小尺度上 , 验证了爱因斯坦广义相对论的有效应和正确性” 。

很多人可能不是很明白这项成果的“具体含义” 。
这里就不得不说一下爱因斯坦当年的“神操作”了 。
在爱因斯坦提出“广义相对论”之前 , 经典物理是以牛顿“绝对时空”为基础的 , 科学界普遍认为“时间、空间”是永恒不变的 , 宇宙万物都是在这两者不变的前提下运动 。
起初爱因斯坦也认为牛顿的权威是不容置疑的 , 但他很快发现牛顿的万有引力无法解释宏观天体的运动规律 。

1905年 , 为了替“牛顿”弥补万有引力的不足 , 爱因斯坦找到了“狭义相对论” 。
【我国首次在毫米级验证相对论,爱因斯坦猜对了,个子高的人容易老】但其内核依然以“万有引力”的定理为主 , 爱因斯坦本人试图将相对论和万有引力结合起来 , 可是一直都不成功 。
最后在朋友的提示下 , 爱因斯坦终于明白“万有引力”的“绝对时空”观点是错误的 , 时间和空间不仅不是“一成不变” , 反而是处处都在变化、随时都在改变 。
最终爱因斯坦通过“黎曼几何”进化了“狭义相对论” , 在1915年发表了重新定义“时空”的“广义相对论” 。

根据广义相对论的描述 , 我们的宇宙是一个“三维空间” 。
而时间则是一条单独的维度横贯其中 , 时间会随着大质量天体的引力发生改变 , 引力越大的地方 , 时间的流速也越慢 。
举个简单的例子 。
时间就好像一条大河中奔腾的河水 , 遇到小的石块并不会明显的降低流速 , 但是遇到较大的石块堵塞 , 时间流就会明显的慢下来 。
而在我们的宇宙中 , 类似地球这样的小石头很难对时间产生“实质影响” , 但在黑洞这种“巨石”面前 , “时间长河”会发生明显缓滞 。

更重要的是 , 根据广义相对论对宏观物体的定义 , 任何引力的变化都会导致时间流速的不同 , 哪怕仅仅是“普朗克尺度”的改变 。
而在地球上 , 距离地表越近的地方 , 引力效应越明显 , 相对应的时间流速也会过的越慢 。
所以从某种程度上来说 , 个子高的人“容易老” , 这是非常符合广义相对论的判断 。
只不过这个参照系实在太过“渺小” , 要想让时间发生改变 , 至少要在距离地表3173km的高度才能感知到差异 。

从理论上来说 , 任何海拔变化都会导致“引力变化” , 就看科学家们能够在何等精度上验证这个问题了 。
上海交通大学物理实验室的研究 , 就是我国首次在“毫米级”尺度上计算出“引力红移”的变化 。
简单来说就是两个海拔仅仅相差一毫米的人 , 也能精准计算出他们之间是“时间差异”(一英尺海拔差异约每年7200亿分之一秒) 。

而在实用领域 , 这项成果更是可以让“原子钟计量仪器”在未来几千亿年的时间里都不会有误差 。
虽然听起来对我们生活的影响不大 , 但在科学研究事业上 , 一个小小的误差或许就让我们与真理失之交臂 。
我们不可能在科学研究的道路上“百分百”的确定某件事 , 但精益求精的科学态度 , 是我们趋近真理必须秉承的理念 。

爱因斯坦广义相对论目前在宏观尺度下已经被我国验证到了“毫米级” , 但我们都知道在量子力学层面相对论并不能准确描述“引力变化” , 所以这将会是科学家们下一步要追求的目标 , 一旦我们能找到引力在宏观和微观领域的共性 , 就能揭开大一统理论的面纱了 。

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