科学家首次证实广义相对论 爱因斯坦是对的

科学家在壮阔宇宙验证广义相对论

研究人员凭借从八千个星系团采集的数据，证实了爱因斯坦的广义相对论。这一理论由阿尔伯特·爱因斯坦提出，认为引力能够扭曲周围的时间和空间。虽然科学家在太阳系范围内已经验证了这一理论，但在宇宙尺度上进行验证却面临更多挑战。幸运的是，一支丹麦的天体物理学研究团队勇敢地接受了这一挑战。

哥本哈根大学尼尔斯波尔研究所的Radek Wojtak领导的研究团队，对广义相对论的一个核心预言进行了检验。该预言指出，光在摆脱引力场时会失去能量。在引力场强大的区域，如星系团中心，光子失去的能量更多。来自星系团中心的光相较于边缘的光子，因为更强的引力作用，波长更长，这种现象被称为引力红移。

面对在单一星系团中测量引力红移的困难，Wojtak和他的团队采取了巧妙的策略。由于效应非常微弱，还需要区分星系团内部个别星系的轨道速度以及宇宙膨胀导致的红移。为了解决这个问题，研究人员平均化了从“斯隆数字巡天”采集的八千个星系团的数据。Wojtak解释道，他们希望通过研究星系团中星系的红移分布特征，而非单独关注某个星系的红移，来检测引力红移。

最终，研究团队的发现与广义相对论的预测相符。Wojtak指出：“我们能够测量到星系红移的微小差异，并发现位于星系团中心的星系发出的光需要‘攀爬’出强大的引力场，而来自边缘星系的光则更容易。”这一成果在《自然》杂志上发表。

除了证实广义相对论外，这项研究也为宇宙的λ-冷暗物质模型提供了有力支持。这一模型认为，宇宙的大部分是由不与普通恒星和行星物质相互作用的神秘暗物质所组成。该研究还为暗能量的存在提供了支持，暗能量似乎是一种将宇宙推向分离的神秘力量。

美国普林斯顿大学的天体物理学家David Spergel对Wojtak及其同事的工作表示赞赏，称他们巧妙地结合了大规模的星系团数据，以探测这一微妙的效应。Spergel表示：“这是爱因斯坦的又一次胜利……这项基于星系团的研究表明，我们生活在一个充满暗物质和暗能量的神秘宇宙中，但在大尺度上，爱因斯坦的引力理论依然有效。” 这一发现为我们理解宇宙的奥秘又增添了重要的一笔。