昨天,全人類感念愛因斯坦的偉大,而他被驗證的預言遠遠不止黑洞和引力波
北京時間4月10日21時
人類史上首張黑洞照片面世!
此前預期黑洞會形成一個類似陰影的黑暗區域,這正是愛因斯坦廣義相對論所預言的。
所以這張照片也代表著——
愛因斯坦又雙叒叕說對了!
為什麼要說“又”?除了黑洞、引力波,愛因斯坦此前提出的許多預言如今也已被一一證實。讓人不禁發出疑問:難道愛因斯坦是從未來世界穿越來的?
小編——一個理科完全不行的文科生,不完全整理了一下愛因斯坦提出的其他一些預言,和大家一起領略這位大師的厲害之處。
引力透鏡效應
2015年,經過對太空長達50年的觀測,天文學家利用哈勃望遠鏡,首次捕獲了來自一顆被星系團扭曲的爆炸恆星的圖像,證實了愛因斯坦的廣義相對論。
愛因斯坦曾經預言,宇宙物質的高度集中將形成強大的引力,能讓穿過其中的光線發生彎曲,就像光線穿過透鏡一樣。
弱等效原理
2015年,利用快速射電暴不同頻率光子到達地球的時間差,天文學家精確驗證了愛因斯坦廣義相對論中的弱等效原理假設。
穿越茫茫宇宙,兩種光子幾乎同時抵達地球。這好比在銀河系甚至宇宙尺度重新做了一次伽利略鐵球試驗,愛因斯坦弱等效原理的正確性被證實。
引力波
2015年12月25日,科學家利用LIGO探測器探測到來自於兩個黑洞合併的引力波信號。
早在1915年,愛因斯坦在廣義相對論的基礎上提出了引力波的存在,並預言強引力場事件可產生引力波,比如黑洞合併、脈衝星自轉以及超新星爆發等。
玻色-愛因斯坦凝聚態
2017年,科學家們在太空中首次創造了“物質的第五態”——玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)。切割再組裝玻色-愛因斯坦凝聚態或是探測引力波的重要手段。
1920年,愛因斯坦以玻色關於光子的統計力學研究為基礎,對這個狀態做了預言。
引力紅移
2018年,在持續觀測了將近30年之後,天文學家觀測到了黑洞人馬座A*(也就是這次“事件視界望遠鏡”觀測的另一個黑洞)身邊一顆恆星S2的引力紅移。這類現象和愛因斯坦廣義相對論的預測一致。
雖然提出過這麼多厲害的理論,但令人意外的是,愛因斯坦只獲得過一次諾貝爾獎,可能是他的思想真的太超前了吧。不過,後來有很多人站在這位偉人的肩膀上,沿著他開闢的某一個理論,或是驗證,或是發展,最終獲得了諾貝爾獎。
愛因斯坦獲得的1921年諾貝爾物理學獎證書
比如:
美國人密立根
1923年度諾貝爾物理學獎
他的實驗結果完全肯定了愛因斯坦光電效應方程,並且測出了當時最精確的普朗克常量h的值。
法國人佩蘭
1926年度諾貝爾物理學獎
研究布朗運動的過程中,愛因斯坦提出了關於這個現象的數學理論,佩蘭對布朗運動所作的測量進一步證明了愛因斯坦理論與實際完全符合。
美國人康普敦
1927年度諾貝爾物理學獎
1905年愛因斯坦在普朗克能量子假說的基礎上提出了光量子假說。1915年康普敦宣告,他的實驗證實了愛因斯坦光電效應公式。康普敦效應的發現,有力地證實了光量子假說。
法國人德布羅意
1929年度諾貝爾物理學獎
發現電子波粒二象性,發展了愛因斯坦的光子波粒二象性。
英國人科克羅夫特、愛爾蘭人沃爾頓
1951年度諾貝爾物理學獎
利用人工加速的亞原子粒子進行原子核嬗變的開創性工作,驗證了愛因斯坦的質能關係式。
美國人赫爾斯和泰勒
1993年度諾貝爾物理學獎
發現脈衝雙星,間接證實了愛因斯坦所預言的引力波的存在。
德國人克特勒,美國人康奈爾等人
2001年諾貝爾物理學獎
實現了玻色-愛因斯坦凝聚。
美國人魏斯、巴里什和索恩
2017年度諾貝爾物理學獎
在引力波探測中發揮的先鋒作用。
這樣看來,似乎通過驗證愛因斯坦的預言獲得諾貝爾獎的還不是個例。
有人可能會問,如果沒有愛因斯坦,現在的世界會怎樣?
相信黑洞、引力波也終將被人類探測到,但缺少了愛因斯坦的奠基和推動,發現的時間或許會被推後不少。
知乎作者“海上鋼琴師”說,愛因斯坦為這個世界貢獻良多。他的理論不僅在諸多領域得到了實踐,更是展示了人類的智慧可以去到何等的地步,為人類的想象力開啟了新的大門。
從廣義相對論中得出的多維時空、宇宙大爆炸、黑洞、愛因斯坦羅森橋、引力透鏡、引力波、時間旅行等概念,其宏偉壯麗遠超以前人類的想象,不僅是天體物理學家們所尋找的目標,更是激發了一代又一代人的心靈。人類的想象力自此擴展到整個宇宙,我們的夢想也從這顆小小的星球起航,直到宇宙的彼岸。
新民眼工作室 符強
綜合自新華社、人民網、科技日報、知乎等
編輯 | 黃佳琪