時空變換萬有引力常數(shù)不變 新研究證明萬有引力常數(shù)具有真正宇宙普適性
2015-08-12 22:08:09 n時空變換 萬有引力常數(shù)不變
新研究證明萬有引力常數(shù)具有真正宇宙普適性
對遙遠(yuǎn)星系——脈沖星PSR J1713+0747和白矮星長達21年的研究幫助天文學(xué)家們厘清了萬有引力在整個宇宙中的共同原理。
科技日報北京8月11日電 （記者聶翠蓉）宇宙研究中長期存在的一個疑問是，萬有引力常數(shù)在不同時間和不同空間的數(shù)值相同嗎？天文學(xué)家的最新研究給出了肯定的回答。一項長達21年的研究證明，萬有引力常數(shù)不只在地球中而是在整個宇宙中都保持不變。相關(guān)研究論文即將在《天體物理學(xué)雜志》公開發(fā)表。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道，上述結(jié)論源于天文學(xué)家利用美國國家科學(xué)基金會的綠岸射電望遠(yuǎn)鏡（GBT）和其在波多黎各的阿雷西博天文臺，對遙遠(yuǎn)星系——脈沖星PSR J1713+0747圍繞與之相伴的白矮星的運轉(zhuǎn)進行的長達21年的研究，該研究結(jié)果表明，該脈沖星能保持相同距離穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
脈沖星是能快速自轉(zhuǎn)、密度和質(zhì)量都很大的恒星。快速自轉(zhuǎn)的脈沖星能周期性發(fā)出強烈電磁脈沖信號。由于脈沖星的體積相對較小，它們的自轉(zhuǎn)速度能保持不變，因而其發(fā)出射電信號的周期在精確度上甚至超過地球上最好的原子鐘。這些特性使得脈沖星成為天文學(xué)家們研究空間、時間和萬有引力特性的獨一無二的宇宙實驗室。
研究已經(jīng)證明，脈沖星PSR J1713+0747圍繞白矮星運轉(zhuǎn)一周需要68天，這意味著兩個星體之間相距較遠(yuǎn)。這個距離對研究萬有引力至關(guān)重要，因為遠(yuǎn)距離意味著引力輻射效應(yīng)很微弱，對脈沖星的運轉(zhuǎn)影響幾乎可以忽略不計，而通常比較明顯的軌道變化會導(dǎo)致時間測定的精確性大打折扣。
科學(xué)界有一些理論認(rèn)為，萬有引力會隨著時間或空間的變化發(fā)生改變。“脈沖星圍繞白矮星的恒定運轉(zhuǎn)充分證明，物理參數(shù)‘G’——萬有引力常數(shù)在整個宇宙會堅如磐石地保持不變。”論文主要作者、加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)天文學(xué)家朱偉偉說，“這一全新觀察結(jié)果對宇宙學(xué)和其他基本物理相互作用具有深刻含義。”
美國國家射電天文臺的天文學(xué)家思庫特·蘭森表示，早期對月地距離的研究也證明，太陽系中的萬有引力常數(shù)不會隨著時間改變。“這些新舊研究結(jié)果給我們提供了充分證據(jù)，完全可以將那些萬有引力常數(shù)可變的假設(shè)排除在外。”
朱偉偉總結(jié)說：“研究數(shù)據(jù)讓我們確信，萬有引力常數(shù)具有真正的宇宙普適性。”
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