广义相对论的理解
广义洛伦兹米理论

广义洛伦兹米理论广义洛伦兹米理论(General Relativity),又被称作广义相对论,是20世纪最伟大的物理学理论,由德国物理学家爱因斯坦提出。
它在物理学中对引力的描述拓展了牛顿第三定律,改变了人们对宇宙的认知。
一、基本概念1. 洛伦兹米曲线:广义洛伦兹米理论是以洛伦兹米曲线(Lorentzian Metric)作为基本假设,洛伦兹米曲线可以理解为宇宙空间时空形态,是宇宙空间自身本身的基本曲线。
2. 相对论:它表明宇宙空间中发生的重力作用可以由相对论的框架以及梯度式属性来描述,相对论的框架可用于描述空间的几何形状及其变化,以及物体在这个空间几何结构中的运动。
3. 引力场:引力场是由大量物质所产生的,它可以用来记录物质的归属,可以在不同的空间点看出不同的效果,并且由此影响宇宙空间的几何结构。
二、原理1. 引力与时空变形:当物质存在时,它会在宇宙空间产生引力,使空间几何结构发生变形,并引起物体的变幻。
比如太阳的引力对地球可产生双重效果:地球轨道发生形变和重力循环。
2. 爱因斯坦引力方程:爱因斯坦发展了他的引力方程,命名为“爱因斯坦和弗拉索夫技术引力方程”。
它把重力的效果表示为受时空变形的方程,可以描述不同的形式和形态。
3. 量子力学与广义洛伦兹米:量子力学可以描述宇宙空间的量子特性,这种特性是由宇宙空间自身的特性尤其是时空变形引起的。
它使前形式的引力理论得到了拓展,使它更容易描述不同的形式和空间的力学效果。
三、应用1. 黑洞:是宇宙中特殊的深渊,有无限的重力,具有引力与时空变形的性质,这些特性在广义洛伦兹米理论中得到了有效的描述。
2. 时空变形的模拟:广义洛伦兹米理论的发展使人们有可能能够模拟不同形式的时空变形,它可以在计算机上模拟宇宙空间的几何形状及其变化,便于宇宙研究。
3. 重力波:由于广义相对论对重力力学概念影响深远,它对重力波的表示和描述更加准确,两个重力源发生碰撞时,会发出重力波,激发宇宙空间的变化。
广义相对论导论_概述说明以及解释

广义相对论导论概述说明以及解释1. 引言1.1 概述广义相对论是物理学中一门重要的理论,它提供了描述引力的全面框架。
由爱因斯坦在20世纪初提出,并经过多次实验证实,广义相对论已经成为现代物理学不可或缺的组成部分。
本文将对广义相对论进行概述、说明以及解释,以帮助读者更好地理解这一复杂但又创造性的理论。
1.2 文章结构该文章分为以下几个部分:2. 广义相对论导论:介绍广义相对论的定义、背景、原理和基本概念,以及其发展历程和重要里程碑。
3. 广义相对论的主要内容:探讨等效原理与引力场方程、时空曲率与引力波,以及黑洞与弯曲时空的性质。
4. 广义相对论在宇宙学中的应用:研究宇宙膨胀与宇宙学常数、大爆炸理论及其研究进展,以及暗物质和暗能量的作用与研究进展。
5. 结论与展望:总结主要观点和发现结果,并展望未来广义相对论研究的方向和挑战。
通过这样的结构,读者能够逐步了解广义相对论的基本概念和关键内容,并了解其在宇宙学中的重要应用。
1.3 目的本文的目的是介绍广义相对论这一复杂而有趣的物理学理论。
我们将从广义相对论导论开始,深入探讨其定义、背景以及基本原理。
接着,我们将讨论广义相对论的主要内容,涉及到等效原理、引力场方程、时空曲率、引力波以及黑洞等重要概念。
然后,我们会阐述广义相对论在宇宙学中的应用,包括宇宙膨胀、大爆炸理论、暗物质和暗能量等方面。
最后,我们将通过总结发现结果和展望未来研究方向来结束文章。
希望通过这篇文章,读者能够初步了解广义相对论,并意识到其在现代物理学中的重要性和广泛应用。
也希望读者能够产生兴趣,并进一步深入研究广义相对论这一领域。
2. 广义相对论导论:广义相对论是爱因斯坦于1915年提出的一种物理理论,用于描述引力的运动规律和时空结构。
在广义相对论中,引力被解释为时空的弯曲效应,物体沿着弯曲时空产生运动。
本节将介绍广义相对论的定义、背景、原理和基本概念,并回顾其发展历程和重要里程碑。
2.1 定义和背景:广义相对论是一种几何理论,它描述了引力的性质以及由物体和能量分布所引起的时空弯曲。
爱因斯坦广义相对论解

爱因斯坦广义相对论解
爱因斯坦的广义相对论是一种描述引力的理论,由阿尔伯特·爱因斯坦在1915年提出。
这一理论基于一系列方程,被认为是引力的更加准确和全面的描述,取代了牛顿引力定律。
广义相对论的核心思想包括以下几个方面:
1.引力是时空弯曲:根据广义相对论,质量和能量使时空发生弯
曲,其他物体沿着这个被弯曲的时空路径运动,就像在一个弯曲的表面上滚动一样。
这种弯曲被称为时空弯度。
2.物体沿最短路径运动:在广义相对论中,物体沿着时空的最短
路径(称为测地线)运动,而不是像牛顿力学中那样沿直线运动。
3.能量和质量的等效性:根据著名的E=mc²公式,能量和质量是
等效的。
因此,能量也能够影响时空的弯曲,而不仅仅是质量。
4.弯曲的时空影响物体的运动:弯曲的时空影响物体的路径,使
得物体看起来好像受到引力的作用。
这就是我们通常所理解的引力的来源。
广义相对论的方程系统是一组复杂的偏微分方程,其中包括爱因斯坦场方程。
这些方程描述了时空如何受到质量和能量的影响,以及物体在受到引力作用时如何运动。
由于这些方程的复杂性,通常需要数值模拟或近似解法来理解引力场的性质。
广义相对论在很多方面都得到了验证和应用,例如引力波的发现以及对星系、黑洞等天体的研究。
它已经成为现代理论物理的基石,但在
极端条件下(如宇宙的起源、黑洞内部等),我们对引力的理解仍然有待深入。
广义相对论具体解释

广义相对论具体解释
广义相对论是20世纪最重要的科学理论之一,它是爱因斯坦创造的一种关于引力的新理论,主要用于描述物体之间的重力相互作用。
下面按照列表的形式来详细解释广义相对论的一些基本概念和原理:
1. 引力
广义相对论的核心概念是引力,它是由物体之间相互作用产生的一种力。
与牛顿经典力学相比,广义相对论提出了更为精细的引力理论,它认为物体之间的引力是由于它们所在的四维时空的形状和分布造成的。
2. 四维时空
广义相对论认为,我们所处的宇宙是一个四维时空,包括三个空间维度和一个时间维度。
物体在这个四维时空中运动,不仅会受到引力的作用,而且会影响四维时空的结构和形状,从而产生重力波等现象。
3. 等效原理
广义相对论的另一个核心原理是等效原理,它认为在惯性系和加速系中,物理学的结论是相同的,这意味着任何物理实验都不能区分物体是自由下落还是被一个恒定的引力场作用所带动。
4. 柯西表面
柯西表面是广义相对论中一个重要的概念,它描述了空间中的物体如何相互作用,以及如何随时间发生变化。
通过观察柯西表面,我们可
以研究物体的形态、位置和速度等信息。
5. 黑洞
广义相对论的一个重要应用是黑洞理论。
黑洞是指宇宙中一种特殊的物体,它的引力非常强大,甚至连光都无法逃脱。
广义相对论成功地解释了黑洞的存在和性质,同时也启示了我们对宇宙的深入探索。
总之,广义相对论是一种非常精密的物理理论,它帮助我们理解了物质、时空和引力之间的相互作用关系,为我们认识宇宙提供了新的视角。
狭义相对论与广义相对论的基本概念和区别

狭义相对论与广义相对论的基本概念和区别相对论是现代物理学的基石之一,分为狭义相对论和广义相对论两个部分。
狭义相对论是爱因斯坦于1905年提出的,广义相对论则是在狭义相对论的基础上于1915年由爱因斯坦进一步发展而成。
本文将分别介绍狭义相对论和广义相对论的基本概念和区别。
狭义相对论是描述物体在相对运动中的物理规律的理论。
它的核心概念是“相对性原理”和“光速不变原理”。
相对性原理指出,物理定律在所有惯性参照系中都是相同的,也就是说,物理定律不依赖于运动的观察者的参照系。
光速不变原理是指光在真空中的速度在任何参照系中都是恒定的,不受观察者运动方向或速度的影响。
根据狭义相对论,时间和空间是相互关联的,同时事件在不同的惯性参照系中的时间和空间间隔会有所不同。
狭义相对论中最著名的公式是爱因斯坦的质能关系,即著名的E=mc²。
它表明能量和物质之间存在着等价转换的关系,质量可以转化为能量,而能量也可以转化为质量。
这个公式颠覆了牛顿力学中质量守恒的观念,对后来的原子核物理学和核能的发展起到了重要的推动作用。
广义相对论是描述物质和引力相互作用的理论,它是狭义相对论的扩展。
广义相对论的核心概念是“等效原理”和“时空弯曲”。
等效原理指出,物质的引力场效应等同于加速度场中某种等效的非引力场效应。
时空弯曲是指物质和能量的分布会改变周围时空的几何性质,形成了时空的弯曲效应。
根据广义相对论,质量和能量决定了时空的几何性质,而时空的几何性质又影响了质量和能量的运动轨迹。
广义相对论最著名的预言之一是黑洞的存在。
根据爱因斯坦的方程组解析,当物质过于密集时,时空会弯曲到一定程度,形成一个无法逃脱的引力峰,即黑洞。
黑洞具有极强的引力,能够吞噬周围的物质和光线,同时也是宇宙中一些最明亮和最强烈的天体现象的源头。
狭义相对论和广义相对论之间的区别主要表现在以下几个方面:首先,狭义相对论适用于惯性参照系,即没有受到外力作用的参照系。
而广义相对论则适用于包含引力场的非惯性参照系,也就是说包含重力或加速度的参照系。
爱因斯坦的广义相对论

爱因斯坦的广义相对论是现代物理学的里程碑,它不仅塑造了我们对时空和引力的理解,而且对整个宇宙的演化过程有着深远的影响。
本文将简要介绍广义相对论的主要观点,并强调其对科学和人类思维方式的重要影响。
爱因斯坦的广义相对论是狭义相对论的自然延伸,它提供了一个描述引力的普遍理论。
相对论的核心思想是时空的弯曲,物体的运动受到引力场的影响。
广义相对论通过引入度量场的概念,将引力视为时空结构的弯曲来解释。
广义相对论的一个重要观点是,引力并非一个力,而是由物体弯曲时空所产生的效应。
爱因斯坦以一张弹性的橡胶膜来比喻时空的弯曲,并称之为“时空连续体”。
物体沿着曲线运动,不是因为有力的引导,而是由于时空的弯曲使其遵循曲线轨迹。
这一概念对我们理解宇宙中的引力场及其产生的效应具有重要意义。
广义相对论对于宇宙的演化过程也提出了重要的见解。
根据相对论的理论,物质和能量使时空产生弯曲,而时空的弯曲又影响物质和能量的分布。
这种相互作用产生了所谓的引力场,以及行星、恒星等天体的运动。
在宇宙的大尺度下,广义相对论支持了宇宙膨胀的观点,并提出了爱因斯坦宇宙场方程,描述宇宙的演化和膨胀。
广义相对论也对科学和人类思维方式产生了重要影响。
爱因斯坦的理论引领了人们对物理学、空间和时间的全新解释。
它挑战了牛顿力学的经典观念,揭示了相对论领域下的全新现象和规律。
爱因斯坦的广义相对论也促进了后来量子力学的发展,为理解微观世界的奇异效应提供了基础。
除了对物理学的贡献,广义相对论还启示了我们对于时间、空间、宇宙的深刻思考。
它提醒我们,时空并非静态和不变的,而是随着物质和能量分布的变化而发生弯曲。
这种理解改变了我们对于时间和空间的认知,使我们意识到它们是一种相互交织和动态的存在。
广义相对论的观点也激发了人们对哲学和宗教的思考,引发了关于宇宙奥秘的深沉探索。
综上所述,爱因斯坦的广义相对论为我们提供了一种全新的理解引力和时空的方式。
它不仅对物理学产生了深远影响,解释了引力现象和宇宙演化的规律,而且对科学和人类思维方式有着重要启示。
广义相对论的定义

广义相对论的定义广义相对论是爱因斯坦于1915年提出的一种物理理论,用于描述引力现象的理论。
它是狭义相对论的推广,扩展了狭义相对论的适用范围,包括了引力现象的描述。
广义相对论的核心思想是:空间和时间不再是绝对的,而是和物质和能量的分布有关。
物体的质量和能量会扭曲周围的时空结构,使得物体在重力场中运动。
换句话说,广义相对论将引力解释为时空的弯曲效应。
广义相对论还提出了著名的“等效原理”,即任何在加速状态下的观测者无法通过实验来区分是否处于重力场中。
这意味着重力和加速度是等价的,也就是说,我们感受到的地球引力其实就是地球在加速运动。
通过广义相对论,我们可以解释许多关于引力的现象,例如行星轨道、星体弯曲光线、时间的延缓等。
其中最有名的实验证据是1919年的日食观测,观测结果证实了太阳在背后的星系光线被太阳引力弯曲的现象,从而验证了广义相对论的预测。
广义相对论的数学描述是由爱因斯坦场方程给出的,它描述了时空的几何结构和物质的分布之间的关系。
这个方程是一个十分复杂的偏微分方程,解它需要借助高级数学工具,因此广义相对论的研究需要深厚的数学基础。
广义相对论不仅仅是一种理论,它也是一种革命性的思维方式。
相对论的提出打破了牛顿力学的框架,改变了我们对时空、引力的认识。
广义相对论的成功还引发了对宇宙大尺度结构和宇宙演化的研究,推动了天体物理学的发展。
然而,广义相对论也面临着一些问题和挑战。
其中之一是黑洞的性质和行为。
广义相对论预测了黑洞的存在,但黑洞的内部结构和信息丢失等问题仍然存在争议。
此外,广义相对论还无法与量子力学完全统一,物理学家们一直在寻求一种统一的理论,来解释微观世界和宏观世界的行为。
广义相对论是描述引力现象的理论,它将引力解释为时空几何的效应。
它的提出不仅改变了我们对时空和引力的认识,也推动了天体物理学的发展。
尽管广义相对论还存在一些未解决的问题,但它仍然是现代物理学中不可或缺的一部分,对我们理解宇宙的本质起着重要的作用。
物理学中的广义相对论

物理学中的广义相对论是一门深奥的学科,它被认为是爱因斯坦最伟大的贡献之一。
广义相对论是现代物理学的基础,它解释了大量的天文现象,也是现代技术和工程领域中最成功的实验室验证理论之一。
广义相对论是对爱因斯坦狭义相对论的一次完善,也是量子力学相对独立的基础。
与狭义相对论相比,广义相对论更加完整,范围更广。
广义相对论认为,引力是一种由物质引起的时空的扭曲现象,物体之间的引力作用是由于物体所在时空的曲率引起的。
广义相对论最初的想法可以追溯到19世纪末,当时物理学家开始探讨光的速度是否是恒定不变的,在这个过程中,现代相对论的雏形产生了。
1905年,爱因斯坦出版了《狭义相对论》一书,其中他提出了质量和能量是等价的概念,这导致了不同类型的基本粒子之间的联系,这也引入了著名的等价原理,即质量和重力是等价的,因为观测到重力的物理现象实际上是物体在曲率的时空中沿直线运动所呈现出来的结果。
广义相对论在其形成初期经常被称为爱因斯坦场论,这个理论提出了一个基本的假设,即重力是因为广义相对论规定的物质和能量间产生的时空弯曲而产生的,而这种弯曲可以通过狄拉克极限的方程来定义。
这个假设可以通过重力波的检测来验证。
广义相对论的最重要的创新之一,是对于从形而上学角度来讲的时间和空间的相对性的重新定义,它的思想是:时空的形成是通过物体质量的弯曲而形成的,也就是说,时空并不是一个静态的概念,而是随物体质量所引起弯曲的变化而不断变化的。
至今为止,广义相对论已被运用于许多实验探索和应用领域中。
其中最有名的包括 GPS导航系统的运行、天文学的研究等。
物理学家们也在尝试直接观测重力波,这将是一个极其重要的突破,有助于加深我们对于宇宙万物的理解。
广义相对论的推断并不是站在推论和实验的结晶之间,它可以看做是一种最基本的规律,是理解星系和星体本质的必备法则。
广义相对论的理论基础正在被科学家不断推陈出新,这些新的发现或将发挥巨大的作用,帮助科学家更好地认知宇宙。
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11、广义相对论的几个疑难问题1、暗物质的本质:现代宇宙学观测表明宇宙中存在暗物质和暗能量。
但是它们的起源仍然是个谜。
我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4%,各种测算方法都证实,宇宙的大部分是不可见的。
要说宇宙中仅仅就是暗色尘云和死星体是很容易的,但已发现的有力证据说明,事实并非如此。
正是对宇宙中未知物质的寻找,使宇宙学家和粒子物理学家开始合作,最有可能的暗物质成分是中微子或其它两种粒子:neutralino和axions(轴子),但这仅是物理学的理论推测,并未探测到,据认为,这三种粒子都不带电,因此无法吸收或反射光,但其性质稳定,所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。
天文学家已经证明:宇宙中的天体从比我们银河系小100万倍的星系到最大星系团,都是由一种物质形式所维系在一起的,这种物质既不是构成我们银河系的那种物质,也不发光。
这种物质可能包括一个或更多尚未发现的基本粒子组成,该物质的聚集产生导致宇宙中星系和大尺寸结构形成的万有引力。
同时,这些粒子可能穿过地面实验室。
美国能源部LANL实验室的液体闪烁体中微子探测器、加拿大Sudbury中微子观测站和日本超级神冈加速器实验的最新结果给出有力的证据:中微子以各种形式“振荡”,因此必定会具有质量。
虽然质量很小,但宇宙中大量的中微子加起来可使总的质量达到相当高。
美国费米国家实验室新的加速器实验MiniBooNE和MINOS将研究中微子震荡和中微子质量。
尚未发现的其它粒子有可能存在,例如一种称为超对称的新对称理论预言有一种大的新类型的粒子,其中有些可解释暗物质。
现正在费米实验室TeV能级加速器进行的和计划在CERN正建造的大型强子对撞机(LHC)上开展的实验,以及地下低温暗物质寻找和空间利用伽马射线大面积天体望远镜所进行的实验,目的都是要寻找超对称粒子。
阿尔法磁谱仪(AMS)安装在国际空间站上,寻找反物质星系和带有我们星系多数质量的神秘暗物质的任何证据。
该项目由MIT丁肇中领导,国际上(包括中国)广泛参加。
2.暗能量的本质。
宇宙学最近的两个发现证实,普通物质和暗物质还不足以解释宇宙的结构,还有第三种成分,它不是物质而是某种形式的暗能量。
这种神秘成分存在的第一个证据,来源于对宇宙构造的测量,爱因斯坦认为,所有物质都会改变它周围时空的形状。
因此,宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。
最近对大爆炸剩余能量的研究显示,宇宙有着最为简单的形状—是扁平的,这也反过来提示了宇宙的总质量密度。
但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现,宇宙的质量密度仍少了2/3。
第二个证据表明该成分一定是能量。
对遥远超新星的观测显示,宇宙扩张速度并不像科学家设想的那么慢;事实上,扩张速度正在加快,宇宙的加速很难解释,除非有一股普遍的推动力持续将时空结构向外推。
最近的实验表明,宇宙膨胀正在加速而不是放慢。
这一结论有悖引力具有吸引力的基本概念。
如果这些测量成立,就能量的物质形式存在,它的引力具有排斥性而不是吸引性。
对膨胀率的详细测量有助于对提出的各种解释暗能量的理论模型加以区别。
美国劳伦斯伯克力国家实验室(LBNL)超新星宇宙学项目的研究人员,利用从观测1a型超新星得到的数据直接观测宇宙的加速膨胀。
要研究这种类型的超新星,必须观测大量的星系,因为每400年每个星系才只有唯一的一种类型的超新星。
这个合作组使用智利天体望远镜、Keck天体望远镜和哈勃望远镜观测和收集1a型超新星的数据。
到目前为止,利用哈勃望远镜仅对25个超新星进行了深入研究。
2003年1月,被称为“超新星工厂”开始利用近地星形描迹天体望远镜(GLAST)观测 Haleakala和PalomarI和II,每隔4夜获得1a型超新星一个接近峰值亮度。
这些观测每夜产生50千兆字节的数据,由美国国家能源研究计算中心(NERSC)的超级计算机和法国超新星观测组合作进行处理。
NERSC超级计算机可产生模拟,支持其他数据收集方法。
通过超新星爆发中的中等大小的星,这些方法可直接对从原始星到超新星爆发后核心的核合成进行测量。
NERSC超级计算机产生的模拟也可用于LBNL超新星宇宙学项目组领导的超新星加速探测卫星和高-Z超新星寻找组进宇宙加速膨胀的研究。
3.恒星、行星的形成:天体的形成是天体物理学中的重要问题。
适合生物存在的行星,在银河系中出现的几率到底是多少?4.广义相对论:广义相对论在所有尺度上都是正确的吗?5.标准模型:粒子物理标准模型无疑极为成功,但人们并没有理解夸克和轻子的质量混合的物理起源和中微子的质量等。
6.时空的观念:时空是什么?超弦理论最终可能会放弃时间和空间这两个概念。
7、相对论中的孪生子佯谬、不同时空之间的对钟难题该如何解决?牛顿的绝对时间和空间与爱因斯坦的相对时间和空间之间存在什么关系?光线在万有引力场作用下的弯曲现象,应理解为光子的运动轨道弯曲呢?还是所谓的空间弯曲?8、是否存在额外的时空维度?对重力真正性质的研究也会带来这样的疑问:空间是否不仅仅限于我们能轻易观察到的四维,要确定这一点,我们可能首先要怀疑自然是否是自相矛盾的:我们是否应该接受这样的观点,即有两种力作用于两个不同的层面——重力作用于星系这个大层面,而其它三种力作用于原子的微小世界?统一场论会说这是一派胡言——肯定有一种方法将原子层面的三种力量与重力连接起来。
这就将我们引向了一些线性理论学家对重力的解释,其中就包括其它维的空间,开始的宇宙线性理论模型将重力和其它三种力在复杂的11维宙中结合起来,在那个宇宙——也就是我们宇宙中——其中的7维隐藏在超乎想象的微小空间中,以至于我们无法觉察到,弄懂这些多维空间的一个办法是,想象一个蛛网的一根丝,用裸眼来看,这根细丝只是一维的,但在高倍放大镜下,它就分解成了一个有相当宽度、广度和深度的物体,线性理论学家说,我们之所以看不见其它维的空间,只是因为缺少能将它们分解的精密仪器。
我们可能永远无法直接看到这些多维空间,但有了天文学家和粒子物理学家的仪器,也许可以找到它们存在的证据。
在试图引申爱因斯坦理论和了解引力的量子性质时,粒子物理学家们假设存在着超出已知四维时空的高维时空。
它们的存在对宇宙的诞生和演化具有隐含,可能会影响基本粒子的相互作用,并改变近距离时的引力。
高能与核物理在弦理论方面的研究表明有额外维。
TeV能级加速器和其他对撞机的实验,通过寻找两个加速的粒子(如TeV能级加速器的质子与反质子)在对撞中产生粒子时丢失的能量,来寻找额外维。
9、什么是引力?在爱因斯坦改进牛顿的理论时,他扩展了重力的概念,将巨大的重力场和以接近光速运动的物体都计算在内,这一扩展形成了著名的相对论和时空理论,但爱因斯坦的理论没有涉及极小领域的量子力学,因为重力在很小范围内可以忽略不计,而且还没有人对个别少量的重力进行过试验性的观察。
然而,自然界也有重力被压迫在小物体之内的极端情况,比如说,在靠近黑洞中央的地方,大量物质被挤在量子大小的空间里,重力就在很小的距离内变得非常强,大爆炸时期混沌的初始宇宙中一定就是这种情况。
黑洞在宇宙中普遍存在,可以探讨它们的巨大引力。
早期宇宙中的强引力效应具有客观测到的重要性。
爱因斯坦理论也应适用于这些情况,正像它适用于太阳系一样。
完整的引力理论应该包括量子效应—爱因斯坦引力理论不包括—或不解释为什么它们不相关。
高能和核物理理论学家研究弦理论和额外维空间的可能性,有助于解释引力的量子方面。
像在费米实验室(左图)TeV能级加速器和CERN的LHC上开展的实验将能够在未来几年内对一些这样的思想进行检验。
弦理论已经导致对黑洞的熵进行计算。
10、中微子有质量吗,它们如何影响宇宙的演化?宇宙学告诉我们,当今宇宙中一定存在着大量的中微子。
物理学家们最近发现越来越多的证据,表明它们具有小质量。
甚至可能有超越现行标准模型3个以外更多类型的中微子。
加拿大Sudbury中微子观测站(SNO)发布的第一批结果和日本超级神冈的实验结果,对丢失的太阳中微子进行的证据越来越多。
这两项实验均系国际合作,得到美国能源部的大力支持。
称为MINOS的长基线实验,利用费米实验室中微子主注入器工程建造的设备,寻找具有极小质量的中微子存在的证据。
费米实验室新的主注入器作为MINOS 实验的中微子源,实验的长基线从这里开始,探测器放在735公里之外的明尼苏达州北部原Soudan铁矿里。
(Soudan矿中现有1000吨探测器)参加MINOS实验的科学家们对从费米实验室出来的中微子和到达Soudan铁矿中的探测器的中微子的特性进行测量和比较。
这两个探测器中中微子相互作用的特点之别提供不同类型的中微子振荡的证据,因此得出中微子质量。
1995 年美国LANL的液体闪烁器中微子探测器(LSND)发现了谬子中微子变成电子中微子的证据。
费米国家实验室有一台探测器称为MiniBooNE,用来研究这一现象。
因为更强的中微子束流,它比LSND获得更多的数据。
MiniBooNE的中微子束流由比LSND束流短约10000倍强脉冲组成。
这大大提高了实验将来自自然产生宇宙线相互作用的束流感应中微子事例分开的能力。
现行的理论假设中微子根本就没有质量。
中微子具有质量要求对理论进行修改,它起码有助于解释构成90%以上宇宙的暗物质。
中微子质量以及其他所有轻子和夸克的来源,被认为是由因黑格斯玻色子传递的“黑格斯潮引起的独特相互作用。
这个玻色子是费米实验室TeV能级加速器大力寻找的目标。
如果找不到,可能会在CERN的LHC 上找到。
能形成重元素的核反应也能形成大量奇异的亚原子群,即中微子。
它们属于轻子粒子群,比如常见的电子,µ介子和τ介子。
因为中微子几乎不与普通物质发生相互作用,所以可以通过它们直接看到星体中心,要做到这一点,我们必须能够捕捉到它们并对它们进行研究,物理学家正在朝这个方向努力。
不久前,物理学家还认为中微子没有质量,但最近的进展表明,这些粒子可能也有些许质量,任何这方面的证据也可以作为理论依据,找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性,即使很小的重量也可以叠加,因为大爆炸留下了大量的中微子。
11、为了能与地球近平直参考系中的实际测量结果进行比较,必须将弯曲时空中对引力问题的计算换算成用平直时空中的标准尺和标准钟(或局部惯性系的标准尺和标准钟)来计量。
这在弯曲时空引力理论中被认为是基本原则,但目前广义相对论对具体问题计算的过程中却普遍地忽略了这个原则。
采用标准尺和标准钟计算的结果表明,水星近日点进动是实际观察值的4.8倍,而且方向相反,雷达波延迟只是观察值的53%,这样的结果显然是根本不可能的。
因此广义相对论实际上并未得到实验证实,除非爱因斯坦引力场方程描述的已经是平直时空中的结果,不是弯曲时空中的结果,但这与爱因斯坦弯曲时空引力理论的前提相矛盾。