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愛因斯坦被證實的4個預言

圖文 更新时间:2024-07-23 14:18:56
阿爾伯特·愛因斯 (1879年3月14日-1955年4月18日),猶太裔理論物理學家,他創立了現代物理學的兩大支柱之一的相對論,也是質能等價公(E = mc2)的發現者


1921年演講中的愛因斯坦


愛因斯坦被證實的4個預言(愛因斯坦五個預言)1

愛因斯坦是20世紀最重要的科學家之一,一生總共發表了300多篇科學論文和150篇非科學作品,有“現代物理學之父”之譽。他卓越和原創性的科學成就使得“愛因斯坦”一詞成為“天才”的同義詞


光線經過太陽引力場時會被彎,1919年,這預言由英國天文學家亞瑟·愛丁頓觀測1919年5月29日日食的結果所證實。

愛因斯坦被證實的4個預言(愛因斯坦五個預言)2

全世界的很多新聞媒體都以頭版報導這驚人的觀測結果,愛因斯坦因此成為家喻戶曉的物理學者,同年11月7日,英國泰晤士報的頭條新聞标題宣告,“科學革命,宇宙新理論已将牛頓繪景推翻”


1919年5月29日日食

愛因斯坦被證實的4個預言(愛因斯坦五個預言)3

此次日全食發生時,位于巴西索布拉爾和葡屬聖多美和普林西比的普林西比島的兩支觀測隊分别拍攝了太陽附近的星光照片,發現星光受太陽引力發生彎曲,證實了廣義相對論所提出的引力透鏡效應


初步預言重力紅移,即射入引力勢阱中的光會發生藍移,而相反從引力勢阱中射出的光會發生紅移

愛因斯坦被證實的4個預言(愛因斯坦五個預言)4

引力紅移或稱引力紅位移指的是光波或者其他波動從引力場源(如巨大星體或黑洞)遠離時,整體頻譜會往紅色端方向偏移,亦即發生“頻率變低,波長增長”的現象。

預言得到了實驗驗證


預言光線在重力場中的偏折(引力透鏡效應),即光子的路徑在引力場中會發生偏折

愛因斯坦被證實的4個預言(愛因斯坦五個預言)5

引力透鏡效應,根據廣義相對論,就是當背景光源發出的光在引力場(比如星系、星系團及黑洞)附近經過時,光線會像通過透鏡一樣發生彎曲。

愛因斯坦被證實的4個預言(愛因斯坦五個預言)6

1980年,天文學家觀測到類星體Q0957 561發出的光在它前方的一個星系的引力作用下彎曲,形成了兩個一模一樣的類星體的像


1916年,愛因斯坦預言了引力波的存在,根據廣義相對論,洛倫茲不變性使得引力波的存在成為可能,由于引力相互作用必須以有限速度傳播于空間


在廣義相對論裡,引力波是時空的漣漪。當投擲石頭到池塘裡時,會在池塘表面産生漣漪,從石頭入水的位置向外傳播。當帶質量物體呈加速度運動時,也會在時空産生漣漪,從帶質量物體位置向外傳播,這時空的漣漪就是引力波

GW150914探測結果及理論分析

愛因斯坦被證實的4個預言(愛因斯坦五個預言)7

2016年2月11日,正好在愛因斯坦預言發表100年之後,LIGO團隊宣布,已直接探測到引力波,其源頭來自于雙黑洞融合機制。


玻色子冷卻至非常低溫時,會凝聚到其能量最低的量子态,因此會出現一種新的物态,稱為玻色-愛因斯坦凝聚态,在這種狀态下,幾乎全部原子都聚集到能量最低的量子态,形成一個宏觀的量子狀态。

愛因斯坦被證實的4個預言(愛因斯坦五個預言)8

玻色–愛因斯坦凝聚是玻色子原子在冷卻到接近絕對零度所呈現出的一種氣态的、超流性的物質狀态(物态)


  • 左圖:玻色-愛因斯坦凝聚出現前。
  • 中圖:玻色-愛因斯坦凝聚剛剛出現。
  • 右圖:幾乎所有剩餘的原子處于玻色-愛因斯坦凝聚狀态

愛因斯坦被證實的4個預言(愛因斯坦五個預言)9

1995年,科羅拉多大學波德分校的埃裡克·康奈爾和卡爾·威曼使用铷原子氣體在170 nK(1.7×10−7 K)的低溫下首次觀測到了玻色-愛因斯坦凝聚。

四個月後,麻省理工學院的沃爾夫岡·克特勒使用鈉原子氣體獨立實現了玻色-愛因斯坦凝聚。


最後

我大膽猜測愛因斯坦是外星人


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