填补爱因斯坦漏洞 科学家寻找第五种自然力

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【大纪元2017年06月02日讯】(大纪元记者孟晓闻编译报导)就目前科学界对宇宙的认识,宇宙是由四种基本力所掌控的:引力,电磁力,强核力和弱核力。但可能还存在着另外一种力,科学家称它为第五种力

如果它存在,这不仅可以填补爱因斯坦广义相对论中解释不清的漏洞,也可以让我们重新认识宇宙运作的规律。现在物理学家已经准备好探索并检验是否存在这种神秘的第五种力

目前科学界认为四种基本自然力维系着从小到粒子,大到宇宙星体之间的稳定状态。强核力和弱核力作用于微观世界,强核力让原子核聚合在一起,弱核力导致某些原子的放射性衰变。引力和电磁力作用于宏观世界,电磁力让分子结合在一起,引力让星体和星系间保持稳定不至于在运转中互相脱离。

在这四种力中,引力是人类还不知道如何创造和控制的最后一种。在它应该掌控的范围中,有些现象引力学说也解释不清,比如,天文学家在对宇宙的观测中发现,宇宙中的引力要比其中所有可见物质能够产生的还多。无数星系都在持续高速运动和运转中,按目前的理论计算,宇宙中可观察到的物质间产生的引力,是无法让众多星系维系在一起而不分崩离析的。

为了解释这种现象,科学家认为宇宙中可能存在着一种看不见的暗物质,它能产生星系间足够大的引力让星系保持稳定运行。但目前为止还未能找到证明暗物质存在的证据,一些物理学家认为,引力应从四大基本自然力中去除。还有些物理学家提出,宇宙中可能存在着另外不被了解的第五种自然基本力,它可以填补目前理论中的漏洞。

加州大学洛杉矶分校的星系中心研究组主任Andrea Ghez教授说:“爱因斯坦的理论很好地描述了引力,但有很多证据表明这个理论存在着一些漏洞。超大质量黑洞的存在告诉我们,目前关于宇宙如何运作的理论还不足以解释黑洞是什么。”

现在这个研究小组提出了对第五种力理论的测试方法,即检测宇宙中引力极强的地方。该团队使用夏威夷凯克天文台的望远镜捕获银河系中心高清晰度图片,这样他们将能追踪银河系中心有着强大引力的超大黑洞附近的恒星运行轨迹,并观察引力对于恒星运行轨道的影响。他们将在接下来的二十年里持续观察和追踪这些恒星,以获得关于引力或第五种力对于恒星影响的结论。

Ghez教授说,如果引力是由爱因斯坦广义相对论以外的东西驱动的,那么恒星的轨道将会出现微小变化。

研究团队正期待着2018年的夏天,届时,一颗名为S0-2的恒星将运行至与银河系中心超大黑洞最接近的位置,它将受到最强的引力作用。那时,爱因斯坦引力理论产生的偏差将可能达到最大,有望给出第五种自然基本力是否存在的证据。#

责任编辑:林妍

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