三个实验
2016-08-27赵峥
中国科技教育 2016年6期

赵峥,1967年毕业于中国科技大学物理系,1981年于北京师范大学天文系获硕士学位,1987年于布鲁塞尔自由大学获博士学位。曾任北京师范大学研究生院副院长、物理系主任.中国引力与相对论天体物理学会理事长、中国物理学会理事。现为北京师范大学物理系教授,理论物理博士生导师、教育学博士生导师。
爱因斯坦在发表广义相对论时指出,有3个可以观测的实验能够证明广义相对论正确。这3个实验是引力红移、行星轨道近日点的进动和光线偏折。
引力红移
爱因斯坦指出,时空弯曲会使时间进程变慢。时空弯曲得越厉害,时间进程越慢。太阳附近的时空比地球附近的时空弯曲度大,所以太阳附近的时钟会走得比地球上的钟慢。不信的话,你可以在太阳表面放一个钟,然后用望远镜观测,并和地球上的钟进行比较。当然,这是开玩笑的话。太阳表面怎么放置时钟?就是放置好了你也不敢用望远镜看啊!那里太亮了,眼睛根本受不了。爱因斯坦说没有关系,太阳那里原来就放着钟,这种钟就是氢原子。
大家知道,每种原子都有特定的光谱,化学家们经常通过光谱分析鉴定化学元素。每种原子的光谱都由确定的若干根光谱线组成,每根光谱线又都有确定的频率。
爱因斯坦认为,每根光谱线都对应着原子内部特定的钟,光谱线的频率就是它对应的原子钟的频率。时间进程变慢,原子内部的钟会随着变慢,这时对应的光谱线的频率就会减小,波长就会增大,光谱线就会向光谱的红端移动,这就是光谱线的红移。……
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