爱因斯坦预言地球会有危险吗？爱因斯坦预言再次被验证

爱因斯坦预言地球会有危险吗？爱因斯坦预言再次被验证脉冲星是宇宙中最重要的天体之一，因为它们自身的自转速度极为稳定，又有脉冲信号作为参考，所以它们就像是宇宙中不同尺度的“秒表”，或者说是“宇宙尺子”的刻度，可以帮助天文学家衡量其他天体的一些参数。在今天，脉冲星不仅被用来研究引力、星际介质，甚至在未来可能成为星际旅行的参照物。实际上，在茫茫宇宙中，天文学家发现的脉冲双星也不算少了，迄今为止有120多个。而被人类发现的双脉冲星，却只有这一个。中子星里还有一种比较特殊的形式，那就是脉冲星。这种天体在具备中子星的一切特性的同时，还会从两极向宇宙中发射强大的脉冲信号。而且，脉冲星的自转速度相当惊人，很大一部分甚至不到1秒就能自转一圈。在这种情况下，其两极释放的脉冲信号就在宇宙空间摆动，看起来像海上的灯塔一样，所以脉冲星也被称为宇宙灯塔。很多人都听说过另一个概念，叫做脉冲双星，这和双脉冲星是一个意思吗？答案是否定的。所谓的脉冲双星，是指在一个双星系统中

爱因斯坦，可谓是历史上最伟大的物理学家之一。他在一百多年前提出的广义相对论，是今天科学家们研究宇宙天体和宇宙现象的重要理论。直到今天，广义相对论中的一些“预言”，仍然需要天文学家们进行更多的观测，才能够证明。

在经过了16年的观测后，天文学家再一次印证了爱因斯坦的理论。两颗遥远的极端天体，完美地按照爱因斯坦的理论运行着。这两个极端天体，组成了一个特殊的系统——双脉冲星。

这个双脉冲星系统，名字叫做PSR J0737-3039A/B，位于2400光年外。2003年，这一组双脉冲星首次被发现，并引起了天文学家的关注。在这个系统中，天文学家们找到了印证相对论的证据。

我们知道，恒星在死亡后，根据质量大小的不同，可能会变成白矮星，中子星或者黑洞。这些都叫致密星，顾名思义，它们的密度非常大，相对应的，体积都非常小。以中子星为例，其直径可能仅有20公里左右，一个北京城的空间就能放下许多颗中子星，然而一颗中子星的质量最小也有太阳的1.44倍，最大的可以达到太阳的2.4倍，可见密度确实相当惊人。

中子星里还有一种比较特殊的形式，那就是脉冲星。这种天体在具备中子星的一切特性的同时，还会从两极向宇宙中发射强大的脉冲信号。而且，脉冲星的自转速度相当惊人，很大一部分甚至不到1秒就能自转一圈。在这种情况下，其两极释放的脉冲信号就在宇宙空间摆动，看起来像海上的灯塔一样，所以脉冲星也被称为宇宙灯塔。

很多人都听说过另一个概念，叫做脉冲双星，这和双脉冲星是一个意思吗？

答案是否定的。所谓的脉冲双星，是指在一个双星系统中，只要有一个是脉冲星即可，另一个是普通的中子星或者白矮星抑或其他天体都可以。双脉冲星更加特殊，它要求这个双星系统中的两个天体都是脉冲星，这样的要求条件就更多了。

实际上，在茫茫宇宙中，天文学家发现的脉冲双星也不算少了，迄今为止有120多个。而被人类发现的双脉冲星，却只有这一个。

脉冲星是宇宙中最重要的天体之一，因为它们自身的自转速度极为稳定，又有脉冲信号作为参考，所以它们就像是宇宙中不同尺度的“秒表”，或者说是“宇宙尺子”的刻度，可以帮助天文学家衡量其他天体的一些参数。在今天，脉冲星不仅被用来研究引力、星际介质，甚至在未来可能成为星际旅行的参照物。

当一个天体周围有一颗脉冲星时，我们可以通过它对脉冲星自转速度的影响，探测关于它的信息。而PSR J0737-3039A/B作为由两颗脉冲星组成的双星系统，就更值得关注了。

德国马克斯·普朗克射电天文研究所的天文学家和天体物理学家Michael Kramer是本次研究的领导者，他说：“这是一个绝妙的实验室，可以在有极强引力场存在的情况下，测试一些关于引力的理论。令人兴奋的是，我们可以用它来测试爱因斯坦的一个理论，那就是引力波所携带的能量。此前的Hulse-Taylor脉冲星曾经获得了诺贝尔奖，而这个系统的精确度是它的25倍，也是其他引力波探测器所能达到程度的1000倍！”

据观测，这两颗脉冲星之间的距离非常近，以至于它们的公转周期仅有147分钟，也就是不到两个半小时。其中一颗的自转周期仅有2.8秒，另一颗自转速度更快，每秒钟能转44圈。由于二者的引力巨大，距离也非常近，足以影响彼此的运行。再通过它们的自转周期，天文学家就可以研究它们会如何给对方造成影响了。

有了这么完美的观测对象，天文学家们还需要足够强大的观测设备。为此，他们一共借用了位于世界各地的7台强大的望远镜，对它进行了跨度达到16年的观测。加拿大不列颠哥伦比亚大学的天体物理学家Ingrid Stairs描述说，他们对脉冲星发出的无线电光子的传播进行了观测，看看它在伴星的强大引力场中有怎样的运行规律。

“我们看到了伴星周围强大的时空曲率对光线产生了延迟作用，并且检测到了光线出现0.04°的小角度偏转。这在历史上是首次，此前没有任何实验能够在这么高的时空曲率下进行。”

澳大利亚联邦科学与工业研究组织的天体物理学家Dick Manchester表示：“除了引力波和光的传播之外，我们这个实验的精确性还让我们测量了‘时间膨胀’的影响，也就是在强大的引力场中，时间会变慢的效应。”

他还说：“在考虑高速自转的脉冲星电磁辐射对轨道模式的影响时，我们甚至还要考虑爱因斯坦的那个著名的公式：E=m*c^2。这种辐射导致了每秒钟800万吨质量的损失！这个数看起来很大，实则仅仅占了这个脉冲星质量的10万亿亿分之3。”

听听这个数字，也是精确到令人震惊的程度了。

除了这些之外，还有所谓的拱线进动、惯性系拖曳效应等等由广义相对论引申出来的“预言”，都在这个双脉冲星系统中得到了验证，这也得益于双脉冲星这样的系统过于特殊。

未来几年，随着更加强大的望远镜一个个问世，天文学家们也将有机会以更高的精度对这样的系统进行观测，验证爱因斯坦的广义相对论。研究人员甚至大胆推测，或许未来人类就可以在宇宙的极端引力场中看到相对论崩溃的状态，从而找到统一四种基本力的万有理论，不过这就是后话了。

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