NASA引力探测B卫星证实爱因斯坦广义相对论(图)

2011年05月06日10:29 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信字号：T|T

关键词：卫星 NASA 广义相对论爱因斯坦测地线科学探测卫星 GP-B 相对论效应变化检测宇宙微波背景辐射

引力探测B卫星

位于地球引力场中的引力探测B卫星

腾讯科技讯（Everett/编译）据国外媒体报道，经美国宇航局重力探测B卫星项目组确认，已成功对爱因斯坦广义相对论的两个关键性推论：参考系拖拽和测地线效应，进行了精确验证和测量，相关结论已发表在国际物理学重要学术期刊《物理评论快报》上。

引力探测B（GP-B）是美国宇航局2004年发射的用于测量地球周围时空曲率的科学探测卫星，旨在对爱因斯坦广义相对论的正确性以及精确性进行充分验证。主要使用四个超高精度陀螺仪来测量预言中的超大质量物体使得该物体周围时空产生的曲率，这种时间和空间上的扭曲还将被该物体自转所影响，通俗地说：地球的超大质量使得周围时空产生扭曲，并且地球的自转也将导致周围时空随之旋转，这就是参考系拖拽，或者引力磁性，即兰斯-蒂林效应。

为了保证测量的精确性，GP-B卫星工作环境必须远离一切可能存在的干扰，针对这一点，卫星被放置在642公里左右的极轨道上，以提供一个完美的时空参考系，并且载有一个指向飞马座HR8703（即IM Pegasi）的参考望远镜，这个HR8703是一个类星体，由于其有相对较强的射电信号和位置理想，遂将其作为导航星体。且陀螺仪的自转轴也指向HR8703，如果相对论效应是正确的，即时空是弯曲的，陀螺仪能将参考系拖拽以及测地线效应造成的角度的变化检测出来，反之，这四个陀螺仪角动量的指向将永远是平行线。

面对目前的实验进展以及取得的成绩，NASA华盛顿总部高级天体物理学家兼项目组成员以及GP-B首席研究员都认为这将对天体物理学研究产生较为深远的影响。然而，GP-B的项目成果已经被用于全球定位系统的技术的更新，且部分结论也将被应用于宇宙微波背景辐射的探测任务，旨在准确测量微波背景辐射的参数，并作为宇宙大爆炸理论的支撑点，这个衍生理论成果使得NASA物理学家John Mather获得了诺贝尔奖。

另外，GP-B任务也在一定程度上带动了相关专业学生的积极性，全美包括100名博士生和15名研究生，超过350名大学生和高中生与航空航天工程师以及科学家们一起参与该项目，期间还因此诞生了一位女航天员和一位诺贝尔奖得主（上面提到）。

整个Gravity Probe-B项目的管理、运作和研究由NASA马歇尔太空飞行中心与斯坦福大学共同完成，洛克希德马丁公司负责相关设计，系统集成以及空间载荷部分。这项任务的结果对理论物理学家将产生长期影响，且未来还将继续使用更精密的仪器对广义相对论进行验证。(腾讯科技)