相对论被推翻了?实际研究并非如此!

相对论被推翻了?实际研究并非如此!

引力波证实了史蒂芬·霍金又一著名的黑洞理论

麻省理工学院的科学家团队上个月在《物理评论快报》上发表论文称,英国理论物理学家斯蒂芬·霍金提出的一个关于黑洞的著名理论已经用引力波观测得到证实,置信度超过95%。

该团队的观测确认是基于GW150914的数据,这是迄今为止发现的第一个引力波。

对GW150914新的分析有力的支持了“霍金黑洞面积定理”,该定理是霍金在1970年代初根据对广义相对论的解释提出的。

根据该定理,黑洞的表面积不能随着时间的推移而减少,黑洞的表面积随着其质量的增加而增加,这反映了熵的规律,即,在一个封闭的系统中,熵总是增加的。由于黑洞的熵与它的表面积成正比,两者都必须始终增加。

相对论被推翻了?实际研究并非如此!

霍金还认为:黑洞的表面积也会随着它的旋转而慢慢缩小,这是由于被称为“霍金辐射”的微小能量的损失,虽然目前还没有发现这种排放物,但大多数物理学家认为它们存在。

麻省理工学院的研究人员马克西米利亚诺·伊西、威尔·M·法尔等科学家想知道,是否有可能将一个物体用力扔进黑洞,使其旋转

到足以减少其面积?根据霍金的黑洞表面积理论,更多质量造成的表面积的增加将总是超过更多自旋造成的表面积的减少。

为了验证这一点,研究人员分析了有史以来探测到的第一个引力波GW150914的数据。引力波是在两个黑洞合并形成一个更大质量

的旋转黑洞的最后几分之一秒内产生的。

科学家们通过分析合并前和合并后的引力波数据计算出了黑洞的表面积,经过比较,他们得出结论:新产生的黑洞的表面积比两个起源黑洞的表面积之和还要大,从而以95%的置信度证实了霍金表面积理论。

相对论被推翻了?实际研究并非如此!

相对论是时空与引力的理论,它主要由爱因斯坦创立。根据研究对象的不同分为侠义相对论和广义相对论,其中包括了时空、同时性之相对性、运动学、引力时间膨胀和洛伦兹收缩等内容。

相对论取代了牛顿的力学理论,它已经改变了现代理论物理学和力学的面貌。

从实际看,相对论已经产生了丰富的成果。在物理学领域,相对论改善了基本粒子以及它们相互作用的理论,让人类迎来了核子时代。

通过相对论,物理宇宙学家以及天体物理学家预测并陆续证实了中子星、黑洞以及引力波的存在。

从更细微的实际成果上说,治疗用和造影用的医用粒子加速器、GPS卫星上的原子钟、GPS系统的算法(基于狭义相对论的光速不变原理)、新型催化剂的研究(需要考虑相对论对电子轨态能级的影响)、可以让科学家们观察到黑洞,暗物质的引力透镜等均是建立在相对论的基础上。

相对论还直接和间接地催生了量子力学的诞生,也为研究微观世界的高速运动确立了全新的数学模型。

虽然近年来科学家对于物理理论分类有了一种“非经典的,量子的”新区分方法,但相对论仍然是一种重要、有效的经典物理理论。

物理学界远达到推翻相对论的地步!

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