4200光年外發(fā)現(xiàn)神奇三體系統(tǒng)或揭引力本質(zhì)

4200光年外發(fā)現(xiàn)神奇三體系統(tǒng)或揭引力本質(zhì)

新浪科技訊 北京時(shí)間1月8日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，近日一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家小組利用美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)所屬格林班克射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇特的“三體”恒星系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)中包含兩顆白矮星以及一顆擁有超高密度的脈沖星。這一發(fā)現(xiàn)或?qū)椭茖W(xué)家們了解物理學(xué)中的一個(gè)基本問(wèn)題，即引力的本質(zhì)。

脈沖星是中子星的一種，隨著它們的高速自轉(zhuǎn)，它們發(fā)出的無(wú)線電波會(huì)像大海中的燈塔一樣周期性的掃過(guò)周圍空間。此次發(fā)現(xiàn)的這顆脈沖星距離地球約4200光年，自轉(zhuǎn)速度是每秒366圈。這類脈沖星被歸類為“毫秒脈沖星”，天文學(xué)家們利用這類天體作為研究多種現(xiàn)象的精確計(jì)時(shí)工具，其中包括搜尋難覓蹤跡的引力波。

對(duì)這一“三體”系統(tǒng)開(kāi)展研究所運(yùn)用的方法原理可以追溯到牛頓在對(duì)地球-月球-太陽(yáng)系統(tǒng)進(jìn)行研究的時(shí)代，還加入了后來(lái)愛(ài)因斯坦對(duì)引力本質(zhì)的深邃洞察，當(dāng)然后者需要用到非常精確的測(cè)量手段。這一系統(tǒng)給了科學(xué)家們一個(gè)絕好的機(jī)會(huì)來(lái)檢驗(yàn)對(duì)一項(xiàng)基本原理是否存在違反情形，即所謂“等效原理”。該原理指出，引力對(duì)一個(gè)物體的作用不取決于該物體的本質(zhì)或其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

物理學(xué)家蘭森(Ransom)表示：“盡管迄今為止愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論已經(jīng)被無(wú)數(shù)的實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證，但它仍然無(wú)法與量子理論相互兼容。因此物理學(xué)家們預(yù)言在極端環(huán)境下廣義相對(duì)論可能將會(huì)失效。而這一獨(dú)特的，由致密星體構(gòu)成的三體系統(tǒng)則為我們提供了這樣一個(gè)機(jī)會(huì)，來(lái)觀察對(duì)等效原理其中一個(gè)特定形式，即所謂‘強(qiáng)等效原理’是否存在違反情形?！?/p>

等效原理(equivalence principle)，尤其是強(qiáng)等效原理，在廣義相對(duì)論的引力理論中居于極重要的地位，根據(jù)強(qiáng)等效原理，稍遠(yuǎn)處外側(cè)的那顆白矮星產(chǎn)生的引力影響，對(duì)于內(nèi)側(cè)的兩顆星，即一顆中子星和一顆白矮星所產(chǎn)生的影響應(yīng)當(dāng)是一樣的。而如果在這一極端情形下強(qiáng)等效原理失效，那么外側(cè)那顆白矮星對(duì)內(nèi)側(cè)的中子星和白矮星施加的引力影響應(yīng)當(dāng)會(huì)存在輕微的差異，而高精度的脈沖星計(jì)時(shí)測(cè)量將能很輕易的顯示出這一點(diǎn)。

抽 自2014年01月08日《新浪科技》