在广义相对论中,有没有什么预言尚未得到验证?

2020.07.23 -

广义相对论的一个公理是,所有形式的能量(即剪应力、压力、质量、光)都是曲率的来源,也就是引力场的来源。

Rμν−12(R−2∧)gμν=8πGc4Tμν

其中Tμν是压力-能量张量-维基百科。

如下表所示:

在广义相对论中,有没有什么预言尚未得到验证?-1

上表中蓝色和绿色的部分不是爱因斯坦的原创。它来自连续介质力学(流体力学)中的柯西应力张量。爱因斯坦所做的是把时间分量(上标为0)等同于x、y和z分量(上标为1、2和3),为上述修正张量设置了舞台。我们将仔细分析哪些已经被测试和证实对引力场有贡献,哪些没有。

能量密度-这实际上包括两种类型的粒子:

大而无质量

大质量粒子-已经被彻底测试,因为它们是我们所在的最普遍的能量形式。事实上,如此之多以至于没有理由举出任何例子,因为几乎所有的广义相对论测试都与大质量粒子有关。

无质量粒子——如伽马射线、光子、光等,还没有经过测试。这是因为他们的理论贡献通常是微不足道的。

上述矩阵的其他尺寸也很难测试和检测:

据我所知,压力和剪应力还没有测试过。但是,已经提出了一些测试。

动量-这实际上已经过测试。2004年,斯坦福大学和美国宇航局发射了引力探测器B-Wikipedia,里面有陀螺仪和地球上最完美的球体!转子由熔融石英和涂有铌的石英制成。由于他们需要探测器在北极和南极上空的轨道上对齐,所以每天都有一个1秒的窗口来确定探测器何时可以发射。它发现了一个轻微的进动,这是由于预测的帧拖动效应。

现在,我们可以很容易地将重力源修改为仅遵循测地线的能量,例如质量、应力、动量和压力(与零测地线相对,如光)。这将产生无法区分的结果,因为张量的非质量T00的能量贡献可以忽略不计(c−2)。因此,有一些尚未通过实验最终解决的细节,可能会开辟出新的、有趣的物理学。

或者它也可能产生无质量粒子和其他非质量形式的能量。只有时间和更好的实验才能说明问题。谢谢你的阅读!

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