天文
BALI @ 2023.11.15 , 07:01
引力以光速传播
引力是瞬时的吗？天文学家目前认为引力的传播速度等同于光速。
在艾萨克·牛顿的引力理论中，两个物体之间的引力与它们的质量乘积与它们之间距离的平方成正比，而这种引力是没有延迟或滞后的。由此，你可以推导出天体的各种特征，包括行星围绕太阳的运动。这些轨道预测与观测完美匹配，这使我们几个世纪以来相信引力是瞬时传播的。
这一切在20世纪初随着爱因斯坦的特殊相对论理论的出现而改变，该理论表明物体之间的距离和时间的流逝取决于观察者的相对运动。这与牛顿的引力定律和行星的轨道观测是不一致的。这促使爱因斯坦发展了广义相对论，该理论描述了相对论运动和引力。在广义相对论中，引力的传播速度等同于光速，而不是瞬时的。一旦考虑了相对论效应，广义相对论也准确预测了行星围绕太阳的轨道。
爱因斯坦于1915年发表了广义相对论，自那时起，它已经在我们面前壮丽地通过了每一个测试。证明引力传播速度等同于光速最简单和最有说服力的观测发生在2017年，当时从两颗中子星的合并中观测到了引力波和光。尽管它们传播了超过1亿光年，但两个信号在地球上只相隔1.7秒！这意味着光速和引力速度之间的差异不超过万亿分之一，换句话说，它们的差异不超过0.0000000000001%。