自 1915 年發表以來,愛因斯坦廣義相對論已通過日食、行星軌道、脈衝星、重力波等無數嚴苛實驗挑戰。近日,中國科學院物理學家 Ignazio Ciufolini 團隊針對「參考系拖曳(frame-dragging)」進行史上最精確測量,結果顯示愛因斯坦理論對重力的描述依然完美吻合觀測結果。
根據廣義相對論預測,一個具備質量的物體處於轉動狀態會拖曳周圍時空,這種現象被稱為參考系拖曳(Frame-dragging),雖然地球自轉引起的參考系拖曳效應極微弱,但仍可精確追蹤人造衛星軌道變化來偵測。
為捕捉此現象,中國科學院物理學家 Ignazio Ciufolini 領導的國際團隊結合 LARES-2 衛星、LAGEOS 衛星、重力回溯及氣候實驗衛星(GRACE)數據,選擇將非重力影響降至最低的特定軌道,並精細計算排除日月潮汐作用造成的輕微影響。
經過 3 年觀測分析,團隊成功區分背景雜訊與參考系拖曳效應訊號,精準度比過往測量結果高約 1 個數量級,且是迄今為止對廣義相對論「旋轉質量拖曳時空」預測最精準的驗證結果。
簡單來說,廣義相對論再度通過極嚴苛檢驗,仍是目前解釋重力現象最可靠理論,迴圈量子重力(LQG)、修正牛頓動力學(MOND)想踢館廣義相對論沒那麼容易。
新論文發表在《自然》(Nature)期刊。
(首圖來源:pixabay)






