|
经过45年酝酿和开发，耗资7．5亿美元的美国“引力探测器Ｂ”卫星，20日下午从加利福尼亚州范登堡空军基地成功升空，这项美国宇航局历史上耗时最长的探测计划的使命，是以前所未有的精度对爱因斯坦1916年提出的广义相对论进行验证。
验证两项预测 你的网络游戏联盟 新浪点点通个性smsDIY 海纳百川 候车亭媒体 轻松填问卷开心拿大奖 “引力探测器Ｂ”将对广义相对论的两项重要预测“短程线效应”和“惯性系拖曳效应”进行验证，主要采用4个超高精度的回转仪，来测量地球自身质量以及自转给回转仪所处时空造成的弯曲和扭曲效应。卫星将主要在距离地球约640公里的极地轨道上运转，其探测预计将持续一年半左右。在探测开始时，4个回转仪自转轴和卫星上的一台望远镜的方向同时对准一颗遥远恒星。按照理论假设，随着时间推移，回转仪自转轴会因地球的“短程线效应”和“惯性系拖曳效应”而分别发生偏移。通过测量偏移情况，就可以“看到”地球对其周围时空到底产生了什么样的影响。这种影响将是非常细微的。科学家们说，回转仪自转轴偏转的角度之小，就好比是从400米之外去看人的一根头发丝。 众多最尖端技术 为了测出这种微小的效应，“引力探测器Ｂ”卫星采用了很多最尖端的技术。以4个乒乓球大小的回转仪为例，它们号称是目前人类制造出的最完美、最圆的球体。这些回转仪表面光滑无比，ＣＤ光盘与之相比表面粗糙得就像一张砂纸。 为了提供一个近乎理想的时空参照系，这些回转仪必须不受任何外力影响，它们以电悬浮方式保持在真空状态下旋转，每分钟转速可达1万次。安置回转仪的容器被置于接近绝对零度的环境下，外面还有4层铅保护层。 游泳池边萌生设想 美国斯坦福大学的3名科学家1959年最早在一个游泳池边萌发了有关“引力探测器Ｂ”的想法。美国宇航局于1964年正式开始对这一计划进行资助。40多年来，“引力探测器Ｂ”命运多舛，因技术、经费等问题多次面临下马的境地，其间用于探测引力对时间的弯曲效应的“引力探测器Ａ”计划早在1976年就得到实施。几十年中，围绕“引力探测器Ｂ”共产生了约100篇博士论文。“引力探测器Ｂ”现任首席科学家、斯坦福大学教授埃弗里特首次接触该计划时仅28岁，如今已是年过花甲。 （毛磊） 晨报档案 短程线效应 “短程线效应”就是时间和空间会因为地球等大质量物体的存在而弯曲。打一个通俗的比喻，如果把时空结构想象为一张平坦的床单，把地球等大质量物体看成是一个保龄球，那么床单会因保龄球的放入而凹陷下去，这就是“短程线效应”的简单理解。 惯性系拖曳效应 “惯性系拖曳效应”是指大质量物体的旋转会拖动周围时空结构发生扭曲。这就有点像把一个橡皮球放入盛满糖浆的大碗，橡皮球或者说大质量物体的转动，会带动糖浆或者说时空结构跟着一起运动。 |