看板sky
标 题[摘录]天文学家利用卡西尼号进行爱因斯坦相对论实验
发信站铭传筑梦别境 (Sat Oct 4 23:17:10 2003)
转信站ptt!ctu-reader!ctu-gate!news.nctu!newsfeed.nthu!news.mcu!mcubbs
一组义大利的科学家利用美国NASA的土星探测船—卡西尼号(Cassini spacecraft)
进行爱因斯坦广义相对论的实验测试,所获得的结果精密度较之前的类似研究高出50
倍以上。此篇研究成果发表在9月25日的自然(Nature)杂志中。
这个实验是在2002年夏进行的,当时卡西尼号与土星恰巧与地球位在太阳的两侧,距
离地球约10亿公里左右,此时卡西尼号与地球之间联系用的电波必须穿越太阳附近。
地球上的科学家向卡西尼号发出电波,之後再接收卡西尼号向地球发出的电波回波,
藉此测量电波频率的位移量。
1911年,爱因斯坦发表的广义相对论中曾预言:当光线经过质量很大的重力场时,因
强重力场会使附近的时间与空间弯曲,使得原本应直线前进的光线,会受到这股重力
影响、顺着弯曲的空间而偏折,谓之「重力透镜效应」。这个预言在1916年的日食中
观测证实,因而使爱因斯坦声名大噪,从此认同广义相对论的正确性,并修正牛顿古
典力学的使用范围。由於卡西尼号与地球之间的讯号,必须穿越太阳的强大重力场,
使得电波讯号往返地球与卡西尼号之间的时间有延迟,藉由测量延迟的时间量,便可
计算出这样的重力透镜效应是否存在。
这样的广义相对论的测试对宇宙论来说有很重要的意义。问题不在於广义相对论是否
为真,而是在於广义相对论的真实精确度可以到什麽程度。过去,科学家曾利用1979
年维京人号太空船(Viking)登陆火星时做过类似的实验,当时的实验结果认为爱因
斯坦理论预测的精确度高达千分之一。而由於电信工程的技术提昇,利用多波段的交
互比对,与大口径(34公尺)望远镜接收讯号的高解析度,减低了太阳日冕与地球大
气的干扰後,此次卡西尼号太空船的实验结果,则可将爱因斯坦理论的精确度推至百
万分之20。这个实验同时证明了这些电信传输系统的性能非常优良,因此科学家们对
未来的太空航行深具信心。除了检测广义相对论的精确度外,这个实验还计画搜寻低
频重力波的存在。
卡西尼号是由美国太空总署(NASA)、欧洲太空总署(ESA)与义大利太空局(talian
Space Agency)等合作设计用来探测土星的太空船,预计在在2004年7月1日成为还傲
土星运行的人造卫星,同时太空船上装载的惠更斯号探测器(Huygens probe),则会
在六个月之後向土星最大的卫星—泰坦(土卫六,Titan)发射,一探泰坦躲在浓厚大
气层下的神秘世界。
参考资料来源:
http://saturn.jpl.nasa.gov/news/press-releases-03/20031002-pr-a.cfm
--
。○☆ ☆ 。○
。。○oo 希望每次的相遇 都是美丽的悸动 。。○o ☆
☆
--
o ╔╦╦╦╦╦╦╦╗o。心灵交流的桥梁 资讯传递的园地 建筑梦想的别境 o○。
。╠铭传╬筑梦别境╣ 。 ≡telnet://bbs.mcu.edu.tw≡ o
○╚╩╩╩╩╩╩╩╝○o From:61-223-39-92.HINET-IP.hine。 ○ 。。