广义相对论及其实验基础

阿尔贝特·爱因斯坦是当代最伟大的物理学家.他在1915年创立的广义相对论是关于时间空间性质与物质及其运动相互依赖关系的学说,是建立在广义协变要求和黎曼几何基础上的引力理论和宏观物质运动理论。这一理论不仅对牛顿力学的核心内容(牛顿动力学和万有引力公式)给予了统一和深刻的解释,还预言了牛顿力学所不能解释的新的引力效应,并为以后的实验所证实。广义相对论就其创造性和理论内     

第五种力的理论发展与实验检验

《第五种力的理论发展与实验检验》一文对第五种力的理论和实验研究情况作了介绍。第五种力是物理学中提出不久,且尚待实验证实的一种新型相互作用力,因其效应微弱,实验检验难度大,故迄今尚不能定论。作者从事第五种力实验研究(国家自然科学基金资助课题)已有多年,并跟踪收集了70年代以来所有这方面的资料,故本文介绍颇具权威性。     

广义相对论将再次经受实验考验

美国斯坦福大学研制一种人造卫星专用随航装置。引力仪-B”来检验两种至今末被证实的广义相对论效应。所说的是旋转陀螺仪的变化过程。根据经典物理学定律,在转动时陀螺仪轴线方向在重力场中是不变的。但是根据广义相对论,它应该发生进动,因为转动发生在弯曲的时空中间。广义相对论曾     

第五个最暖年份

英国气象部门最近公布的数据表明,1999年是自1860年全球有气温记载以来第五个最暖的年份。英国气象部门说,1999年的全球温度比1961－1990年的平均温度高出约0．33＄氏度,比19世纪末的气温高约0．7M氏度。据专家介绍,1999年的气温之所以没有超过1998年的历史最高记录,主要是由于太平洋赤道地区的水温迅速下降所至,也就是通常所说的拉尼娜现象。专家们认为．长期以来全球气温持续升高,与人类活动所造成的“温室效应’”大有关系。据预测,由于太平洋水温升高,2000年的全球气温很可能超过1999年,但不太可能打破1998年的历史最高记录…     

第三届格拉斯曼广义相对论国际会议简讯

第三届格拉斯曼广义相对论国际会议于1982年8月30日至9月3日在上海召开。参加会议的有二十几个国家和地区的学者二百三十余人,其中,中国学者近一百人。     

中国第五个南极考察站选址罗斯海

正继长城站、中山站、昆仑站、泰山站后,中国第五个南极科考站已于近日选址南极洲罗斯海。罗斯海不仅是人类航海所能到达的地球最南的海域,也是历史上进入南极大陆腹地最便捷的地方。而且,该区域存在着横贯南极山脉、南极最大的罗斯冰架,以及地球上第二大活火山等因素,一直是各国竞相     

广义相对论的理论进展

在一次不太长的演讲中,不可能把我们对于广义相对论的理解方面所获得的全部进展阐述清楚,也不可能把那些作出过重大贡献的人名包含无遗.我仅仅选择一些我认为是最精采的论题,对于我个人选择上的偏见我预先表示歉意. 广义相对论一诞生,就被公认为是观念上的一次重大革命,它把我们的时空观从一种固定的框架变为一种动力学的实体,而     

具有启发性的广义相对论

在国庆十周年之际，我曾奉命陪同来访的波兰贵宾、物理学家因费尔德（L．Infeld）。因费尔德曾是爱因斯坦的合作研究者，他们合著的科普书《物理学的进化》影响广泛。当我提到广义相对论不如狭义相对论或量子力学那样有许多科学检验和效益时。他说广义相对论仍是一个启发性的理论（stimulating theory）。我对他的看法深以为然，在这次会上由我自己发言来展示这一点，因为受到同样“刺激”不同人的反应不尽相同。     

广义相对论的新验证设计

爱因斯坦的广义相对论创立至今,已经先后经过了水星过日点进动、光线在太阳附近引力场中的弯曲、光谱的引力红移、雷达波传播途经太阳引力场往返时间的延缓、引力波的接收、爱因斯坦万有引力透镜观察星体的多重影像等几次实验检验。虽然说其中的有些检验精度不是很高,特别是引力波的重复接收实验至今未果,但是在检验条件允许的误差范围内,广义相对论所预言的几个效应还是存在的。不仅如此,爱因斯坦的广义相对论还直接导致了现代宇宙学的诞生。现代宇宙学的发展与广义相对论的验证紧密相连。现在,中国天体物理学家提出了"随宇宙初始的膨胀惯性,     

广义相对论是怎样被验证的

爱因斯坦提出广义相对论之后,绝大多数科学家都不相信这个理论,因此必须提出验证的方法.爱因斯坦当时就指出,通过测量和计算行星轨道近日点的进动,引力场中光线的弯曲,星系光谱线的引力红移等三项观测和实验可以验证广义相对论.后来科学家又从雷达回波延迟和脉冲双星观察等实验也证实了广义相对论的正确性.     

检测第五种力的320m高塔实验研究

关于引力反平方律的近期检验工作是由stacey及其合作者与Fischbach等的研究结果所促进的。同时量子超引力理论很自然地引入了与物质质量耦合强度为引力强度且能够产生中程力的量子引力模型。近年来,出现了许多实验检验,但大多数物质成分相关的实验没有发现第五种力的可靠证据,而大多数地球物理实验则显示了相互不一致的正结果。Eckhardt等实现了一个更严格的实验,该实验通过测量塔上的重力并与由地面测量值的上延拓理论预言值进行对比来检验引力反平方律。     

第五车间

<正>拿着不停转动的新奖杯,诸葛明亮打开陈列柜,将它放在早已失去光泽的“第五车间”旁。“第五车间”磨损的边缘反射着奖杯发出的光亮,不由得再次唤醒了他中学时期最辉煌时刻的记忆。微型机器人迅速爬到新奖杯旁,识别的同时也借助光亮补充能量。诸葛明亮抚摸着方方正正的“第五车间”,直到“水温已达标”的提醒声从背后传来。躺进浴缸,少年时代的回忆仍未散去。得到“第五车间”时的兴奋劲儿,似乎持续到了现在。它没变,尽管老旧,却依然还能运行。变了的是他,如今整天思考的早就不是如何才能赢得下一场比赛,而是如何才能利用好最新的机器人技术,在太空开发的过程中,帮助国家保持领先地位,也为人类探索宇宙搭建更宽广的舞台。     

物理学界的一次盛会——记第三届格罗斯曼广义相对论国际会议

在我国上海举行的第三届格罗斯曼广义相对论国际会议(1982.8.30—1982.9.3)现已圆满结束。参加这次会议的有来自二十七个国家和地区的近三百名中外物理学家。格罗斯曼会议是一个具有较大影响的国际学术会议。它旨在交流和探讨广义相对论、引力理论及实验、相对论天体物理等方面的最新进展。     

广义相对论中引力传播速度的测量问题

牛顿万有引力定律认为引力场的传播不需要时间, 是瞬时相互作用, 而广义相对论认为瞬时相互作用是不存在的. 因此, 在观测和研究引力潮汐时, 牛顿万有引力定律是否需要修改是一个值得探讨的问题. 本文说明在现有的广义相对论框架下, 牛顿引力定律是完全适用的. 后牛顿近似计算的结果表明, 引力传播速度的可观测效应与物体运动速度的大小无关, 只依赖于物体运动的加速度. 一般来说, 这一可观测效应非常微弱, 目前的任何天文观测, 包括太阳潮汐观测均不能证实引力传播速度与光速相同.     

皇带鱼的五个事实

正2013年10月,两条体长分别为4.3米和5.5米的罕见的皇带鱼在不到一周之内接连被冲上美国加州海滩。皇带鱼是传说中"海怪"的原型。科学家相信上述事件并非巧合,皇带鱼是被很强的洋流推到海滩上、随后又被涌浪打死的。下面是有关皇带鱼(又称桨鱼)的五个事实。最长的硬骨鱼皇带鱼在1772年首次得到科学描述,但这种鱼因为生活在深海一直很少被人看见。科学家推测,皇带鱼生活在海面下1000米左     

检验超弦理论的一项实验

一些物理学家认为超弦理论最有希望产生统一自然界四种力的“终极理论”,而超弦理论的核心问题是要引进11维时空,其中7个空间维卷缩得非常小,以致很难将它们探测出来.但若这些额外的维数确实存在,一些物理学家预期当与我们已知粒子有关连的波动状力场传播进此额外维数时,就会引发出被称为卡鲁札-克莱因(Kaluza-Klein,简称K-K)的极大质量的粒子,其表现形式为由波动产生的类似于粒子行为的共振现象.     

肉眼观测木卫的实验检验

人们一直认为伽利略是发现木星卫星的第一个人。1980年,席泽宗重新提出木卫发现的问题,否定了上述传统的看法。按照席泽宗的论述,木卫最早的发现者应当是比伽利略早两千年的中国天文学家甘德。乍一看来,这似乎是一件不难作出鉴定的事。实际上,不少人在用肉眼观测时却失去了信心。原因很清楚,现代城市灯光干扰和大气污染,已经在很大程度上破     

五个饮食误区

清淡饮食就是淡而无味 人们在生病时几乎都得到过一个建议:清淡饮食.在临床营养学中,有高蛋白饮食、低盐饮食、低胆固醇饮食和低脂肪饮食等多种膳食模式,却唯独没有"清淡饮食".可以看出,清淡饮食其实不是医学或营养学概念. 20世纪80年代以来,我国经济高速发展,各类生活物质也越来越丰富,以高糖分、高油脂、高能量为特点的现代加...