爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)

阿尔伯特·爱因斯 (1879年3月14日-1955年4月18日),犹太裔理论物理学家,他创立了现代物理学的两大支柱之一的相对论,也是质能等价公(E = mc2)的发现者


1921年演讲中的爱因斯坦


爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)(1)

爱因斯坦是20世纪最重要的科学家之一,一生总共发表了300多篇科学论文和150篇非科学作品,有“现代物理学之父”之誉。他卓越和原创性的科学成就使得“爱因斯坦”一词成为“天才”的同义词


光线经过太阳引力场时会被弯,1919年,这预言由英国天文学家亚瑟·爱丁顿观测1919年5月29日日食的结果所证实。

爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)(2)

全世界的很多新闻媒体都以头版报导这惊人的观测结果,爱因斯坦因此成为家喻户晓的物理学者,同年11月7日,英国泰晤士报的头条新闻标题宣告,“科学革命,宇宙新理论已将牛顿绘景推翻”


1919年5月29日日食

爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)(3)

此次日全食发生时,位于巴西索布拉尔和葡属圣多美和普林西比的普林西比岛的两支观测队分别拍摄了太阳附近的星光照片,发现星光受太阳引力发生弯曲,证实了广义相对论所提出的引力透镜效应


初步预言重力红移,即射入引力势阱中的光会发生蓝移,而相反从引力势阱中射出的光会发生红移

爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)(4)

引力红移或称引力红位移指的是光波或者其他波动从引力场源(如巨大星体或黑洞)远离时,整体频谱会往红色端方向偏移,亦即发生“频率变低,波长增长”的现象。

预言得到了实验验证


预言光线在重力场中的偏折(引力透镜效应),即光子的路径在引力场中会发生偏折

爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)(5)

引力透镜效应,根据广义相对论,就是当背景光源发出的光在引力场(比如星系、星系团及黑洞)附近经过时,光线会像通过透镜一样发生弯曲。

爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)(6)

1980年,天文学家观测到类星体Q0957 561发出的光在它前方的一个星系的引力作用下弯曲,形成了两个一模一样的类星体的像


1916年,爱因斯坦预言了引力波的存在,根据广义相对论,洛伦兹不变性使得引力波的存在成为可能,由于引力相互作用必须以有限速度传播于空间


在广义相对论里,引力波是时空的涟漪。当投掷石头到池塘里时,会在池塘表面产生涟漪,从石头入水的位置向外传播。当带质量物体呈加速度运动时,也会在时空产生涟漪,从带质量物体位置向外传播,这时空的涟漪就是引力波

GW150914探测结果及理论分析

爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)(7)

2016年2月11日,正好在爱因斯坦预言发表100年之后,LIGO团队宣布,已直接探测到引力波,其源头来自于双黑洞融合机制。


玻色子冷却至非常低温时,会凝聚到其能量最低的量子态,因此会出现一种新的物态,称为玻色-爱因斯坦凝聚态,在这种状态下,几乎全部原子都聚集到能量最低的量子态,形成一个宏观的量子状态。

爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)(8)

玻色–爱因斯坦凝聚是玻色子原子在冷却到接近绝对零度所呈现出的一种气态的、超流性的物质状态(物态)


  • 左图:玻色-爱因斯坦凝聚出现前。
  • 中图:玻色-爱因斯坦凝聚刚刚出现。
  • 右图:几乎所有剩余的原子处于玻色-爱因斯坦凝聚状态

爱因斯坦被证实的4个预言(爱因斯坦五个预言)(9)

1995年,科罗拉多大学波德分校的埃里克·康奈尔和卡尔·威曼使用铷原子气体在170 nK(1.7×10−7 K)的低温下首次观测到了玻色-爱因斯坦凝聚。

四个月后,麻省理工学院的沃尔夫冈·克特勒使用钠原子气体独立实现了玻色-爱因斯坦凝聚。


最后

我大胆猜测爱因斯坦是外星人


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