4200光年外發(fā)現(xiàn)神奇三體系統(tǒng)或揭引力本質(zhì)

新浪科技訊 北京時間1月8日消息，據(jù)國外媒體報道，近日一個國際天文學(xué)家小組利用美國國家科學(xué)基金會(NSF)所屬格林班克射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一個奇特的“三體”恒星系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中包含兩顆白矮星以及一顆擁有超高密度的脈沖星。這一發(fā)現(xiàn)或?qū)椭茖W(xué)家們了解物理學(xué)中的一個基本問題，即引力的本質(zhì)。

脈沖星是中子星的一種，隨著它們的高速自轉(zhuǎn)，它們發(fā)出的無線電波會像大海中的燈塔一樣周期性的掃過周圍空間。此次發(fā)現(xiàn)的這顆脈沖星距離地球約4200光年，自轉(zhuǎn)速度是每秒366圈。這類脈沖星被歸類為“毫秒脈沖星”，天文學(xué)家們利用這類天體作為研究多種現(xiàn)象的精確計時工具，其中包括搜尋難覓蹤跡的引力波。

對這一“三體”系統(tǒng)開展研究所運(yùn)用的方法原理可以追溯到牛頓在對地球-月球-太陽系統(tǒng)進(jìn)行研究的時代，還加入了后來愛因斯坦對引力本質(zhì)的深邃洞察，當(dāng)然后者需要用到非常精確的測量手段。這一系統(tǒng)給了科學(xué)家們一個絕好的機(jī)會來檢驗對一項基本原理是否存在違反情形，即所謂“等效原理”。該原理指出，引力對一個物體的作用不取決于該物體的本質(zhì)或其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

物理學(xué)家蘭森(Ransom)表示：“盡管迄今為止愛因斯坦的廣義相對論已經(jīng)被無數(shù)的實驗所驗證，但它仍然無法與量子理論相互兼容。因此物理學(xué)家們預(yù)言在極端環(huán)境下廣義相對論可能將會失效。而這一獨特的，由致密星體構(gòu)成的三體系統(tǒng)則為我們提供了這樣一個機(jī)會，來觀察對等效原理其中一個特定形式，即所謂‘強(qiáng)等效原理’是否存在違反情形。”

等效原理(equivalence principle)，尤其是強(qiáng)等效原理，在廣義相對論的引力理論中居于極重要的地位，根據(jù)強(qiáng)等效原理，稍遠(yuǎn)處外側(cè)的那顆白矮星產(chǎn)生的引力影響，對于內(nèi)側(cè)的兩顆星，即一顆中子星和一顆白矮星所產(chǎn)生的影響應(yīng)當(dāng)是一樣的。而如果在這一極端情形下強(qiáng)等效原理失效，那么外側(cè)那顆白矮星對內(nèi)側(cè)的中子星和白矮星施加的引力影響應(yīng)當(dāng)會存在輕微的差異，而高精度的脈沖星計時測量將能很輕易的顯示出這一點。

抽 自2014年01月08日《新浪科技》