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宇宙的身材也扭曲
25 April 2013, Shanghai by renzhe

你曾好奇过吗,为什么住在世界另一面的人不会从地球表面掉下去呢?在17世纪的时 候,有位名叫牛顿的先生给出了答案,那就是引力。牛顿解释道,引力是一种力,它让任何有质量的物体都相互吸引。它既能让你的双脚稳稳地站立在地球之上,又 能维持太阳系的正常运转 — 使地球和她的七个兄弟姐妹按照各自的轨道围绕太阳旋转。

不过17世纪已经距离我们很远了,相比之下,爱因斯坦的时代就离我们近了很多。继牛顿之 后,爱因斯坦对引力又提出了一个新的解释,也叫做广义相对论。他说,引力其实就是一种称为“时空”的织物般宇宙在物体附近产生的弯曲现象。引力有包罗万象 的胸怀,世间万物都无法脱离它而存在。举个例子来说吧,一个质量很大的恒星能够扭曲它周围的时空,使其变成一个深深的洞,任何接近它的物体都将被吸引过 去。这个过程就像用大炮轰击弹簧垫似的,它的表面会瞬间被扭曲。不过如果你把一个羽毛扔上去的话,弹簧垫就几乎没有什么反应……毕竟物体越轻,它扭曲时空 的程度就越不明显呀。

弹簧垫的扭曲是显而易见的,不过时空的扭曲却是极难观察的,更别说想要测量出来了。一个 合格的科学研究需要严格的猜想、推理和证明。不过最近一个非常奇异的双星系统偷偷飘进了我们望远镜的视野,从而得以有机会来证实爱因斯坦的相对论,甚至有 可能在此基础上得到进一步的结论。

这对双星系统是由一颗白矮星和迄今为止质量最大的中子星组成的。这两颗恒星一边围绕对方 旋转,一边让时空的表面上泛起涟漪——我们称之为“引力波”,它会把双星系统中原有的能量悄悄“偷走”。这张照片以艺术的手法表现出了双星系统和它们产生 出涟漪的样子。通过观察和建模,我们有机会测算出它们所丢失的能量,并与爱因斯坦的假说相对照。你能猜到不?他的假说和我们今日得出的结果精确匹配哎!到 现在为止,爱因斯坦关于引力的说法看来都是对的啊!

酷酷的真相

并不是说地球上的每个部位都有相同的引力。这是因为地球也不是一个完美的球体,它偶尔也会有坑洼不平形状不均的地方。所以呀,地球上不均匀的质量分配也带来了不均匀的引力分布。

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