首先要纠正一下,不是爱因斯坦预言了黑洞,是史瓦西在研究爱因斯坦的广义相对论方程得到了一个特殊解,预言了黑洞。
爱因斯坦很反对,还专程写了一篇论文反对。
所以,如果要列爱因斯坦的预言,我觉得可以把爱因斯坦自己的预言和他提出的理论能够预言的都列出来看看。
引力透镜引力透镜是说当背景光源经过引力场附近(比如:星系,黑洞,星系团)时,光线就会像是通过了透镜一样发生弯曲。
这个弯曲的程度取决于引力场的大小。
引力红移引力红移是指光或者其他波从引力场(各种大质量天体)远离时,频谱会往红色端方向发生偏移,说白了就是波长变长了,频率变低了。
水星进动话说牛顿的理论告诉我们,行星绕着恒星运动是一个椭圆的轨道,一个周期后回到原点,继续下一个周期。
所以科学家自然而然会把这个理论运用到各个天体的运动上,其中就包括水星。
但是科学家经过细致的计算,发现不管咋样,发现和观测都不太一致,误差大的有点接受不来了。
水星每次都没有回到初始的位置。
科学家把各种情况都考虑进去还是差一点。
这就被称为水星进动。
后来爱因斯坦用相对论解释就能够解释这个现象。
主要是因为太阳系内的引力场小,所以相对论的效应没体现出来,牛顿理论和相对论的结果十分接近。
而水星因为离太阳很近,引力很大,这个差别就一下子体现出来了。
引力波如果空间内没有任何东西存在,时空就会是平直的。
但是如果有天体存在,时空就会被扭曲。
当带有质量的天体开始加速运动的时候。
时空就会产生涟漪,就好像池塘里的水波一样,这其实就是引力波。
不过,一般来说引力波非常的微弱,所以我们探测不到。
目前的技术手段只能探测到特别大质量的天体合并时产生的引力波。
瞎猫碰上死耗子型的“宇宙常数”最后再说个瞎猫碰上死耗子型的预言。
爱因斯坦提出广义相对论时,里面有个方程,从这方程上看,宇宙应该是膨胀的。
可是爱因斯坦觉得宇宙怎么可能会膨胀?于是,加了一个宇宙常数。
也就是那个“Λ”,这样这个方程就表示宇宙是恒定不变的。
于是爱因斯坦很满意地发表了文章。
结果呢?啪啪啪打脸!没多久,哈勃就发现很多星系在离我们远去,离我们越远的星系远离的速度越快。
科学家们通过各种理论验证,认为如果宇宙是一直在膨胀的,那倒推回去不就是一个点么?于是提出了宇宙大爆炸。
也就是说,爱因斯坦那个方程的宇宙常数是多余的,应该被删掉。
于是,就变回了原来的样子。
没过多久,也就是在1998年,两个科研小组发现了一个惊天大秘密:宇宙是在加速膨胀的。
也就是说,这个方程原来描述的宇宙膨胀是一个匀速状态,也就是不对的,需要加一个常数“Λ”进去弥补加速膨胀的效应,于是,这个方程又变回了爱因斯坦提出时的样子。
可以说是科学史中难得一见的大反转,只是其实两个常数的意义是不同的罢了。
爱因斯坦不是说直接预言了黑洞,而是爱因斯坦在和他的好朋友一起研究得出场方程之后,正在军队服役的物理学家史瓦西得出了一个解,这个解预言的就是黑洞,相反爱因斯坦还挺质疑宇宙中是否存在这样的奇异天体。
除了黑洞,爱因斯坦还有哪些接触的成就或预言呢?其一:引力波,引力波自2016年被公布发现以来,爱因斯坦的理论又被验证是完美无误的了,引力波是什么呢,我们知道空间是可以拉伸或压缩的,这样就会产生一种振动,这种振动就是引力波。
而引力波被直接探测到,也是爱因斯坦伟大预言的一个验证。
其二:光线的偏折、引力红移、引力透镜。
光线在经过重力场附近时会发生偏折,导致观测的光源位置与实际位置不同,引力红移:当光线从较强引力场天体中发出时,其波长会变长。
引力透镜:就是光线在经过黑洞这样的大引力天体附近时,光线会弯曲偏折就像透镜一样,图像就像是扭曲了一样。
另外,爱因斯坦在量子力学中也有卓越的贡献,在科学史中,能登上科学之首宝座的就那么两三人而已,这其中就包括了爱因斯坦,可谓是神仙中的上神。
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