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第6部分(第1/4 页)

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月墼げ獾模�膊缓拖喽月鄢逋唬�虼艘步�徊街С至苏飧隼砺邸R残碜钣姓�榈闹ぞ菥褪窃�1965年,背景辐射的发现。大量的电磁辐射在大约2。7K(零度以上的27摄氏度)的温度下充满了整个宇宙。背景辐射也是由广义相对论提出的假设,被认为是早期在热阶段的宇宙大爆炸之后留下的痕迹。宇宙中观测到的大量的氦(按重量计算有20%到30%)也是广义相对论预测的宇宙大爆炸的必然结果。

另外,广义相对论暗示了许多不同种类的天象存在,其中包括中子星、黑洞、引力透镜和重力波。根据相对论理论,中子星将是很小的,但又是极其大的类星体。例如,一颗半径为10公里的中子星的质量就和太阳相当了。这种星星被万有引力压缩,使得它们的密度可以和主要是由中子组成的原子核内的密度相比。这样的星星被认为是剧烈的天体运动,像超新星和其他星星的爆炸的结果。第一次提出中子星是在20世纪30年代,具有这种类型特质的许多星体也都被一一证实了。1967年,许多天体中的第一个,现在被叫作脉冲星的天体也被发现了。这些发出快速的常规脉冲辐射的星星,现在也被认为是快速旋转的中子星,这些中子星的脉冲周期展示了其旋转周期。

黑洞是广义相对论预测中最奇异的,尽管其概念可以追溯到20世纪之前。这些理论对象是那些在强重力场中的天体。由于它们处于强重力场中,没有任何粒子或者辐射能逃离它,甚至是光线也无法逃离,因此得名为黑洞。黑洞最有可能是超巨大星星爆炸产生的,它们可以随着其他物体进入它们的吸引领域而不断扩大。一些理论家推测超巨大的黑洞存在于某些星团和某些星系的中心位置,其中包括它们自身的中心位置。尽管这种黑洞的存在毫无疑问还没有得到证实,但是它们存在的证据在许多知名网站上却是很充足的。

理论上,即使是一个相对很小的质量都可能成为一个黑洞。这个质量将会被压缩到更高的密度,直到它减小到某个临界半径。这种所谓的“黑洞表面”被称作施瓦兹希尔德半径。因为它是1916年由德国天文学家卡尔?施瓦兹希尔德(Karl Schwarzschild)提出来的。(他的公式适用于非自转天体)自转天体的图形数据在1963年由新西兰数学家罗伊?科尔(Roy Kerr)研究确定。对于一个和太阳同等质量的天体,其地平线大约有3公里长。科学家如英国理论物理学家斯蒂芬?霍金(Stephen Hawkiing)观察到,微型黑洞的确存在。

引力透镜的概念是根据已经讨论过且证明的相对论预测的,当光从一个较大天体如恒星旁边经过时,它的轨道偏离了。具体偏离多少基于该天体有多大。从这点我们可以看出超大天体如银河系相当于同等的天然透镜,让光从更远的天体那边穿过。第一个引力透镜于1979年被发现。

广义相对论所预测的现象现在还没得到确实的证明,但是:引力波是存在的。引力波是由引力磁场的变化所产生的。它们以光速运动,传递能量,引起粒子组之间的相互运动(或在更大物质中产生张力)。天文物理学家认为引力波是由动力源散发出的,如超新星、双子星(或聚星)系统以及黑洞,或黑洞之间的碰撞所产生。人们经过多种尝试来观察该类波段,但是目前还未取得成功。

对于广义相对论更重要的问题是,科学家正尝试把引力和量子力学结合起来,成为现代物理学的范例。对于量子宇宙论的研究人员来说,其主要目标就是这些统一标准的磁场理论。

时钟佯谬

时钟佯谬是矛盾理论的一种最好的例子,是用来测试相对论特殊理论的逻辑一致性,或在一些事列中尝试纠正一些理论。要用公式说明这个矛盾理论,第一,假设一个实验,当这个实验用一种方法分析时这个理论就有了一个结果,但是当你用不同的方法来分析时就会出现完全相反的预测结果。对于上述所说的大家都没意见,但是一个精确的相对论原理应用就能很简单地解决这个矛盾理论的问题。

时间佯谬的简单版本陈述如下:一对长得很像的双胞胎,查理和基普,他们以反方向运动,查理呆在家而基普乘坐火箭飞船以匀速飞往远处的目的地。当他要到达的时候,基普再以匀速飞回家。在查理看来,基普的时间要比他慢得多,因为基普的速度导致了时间的相对扩张。于是当基普返回时会比查理更年轻。这是一个很大胆的假设,即使是真的,也并非自相矛盾。时钟佯谬发生于从基普的角度来看这件事。从基普的角度来说,是查理以匀速运动离开

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