验证广义相对论的部分正确性,英国超算模拟星系形成,意义非凡

7月8日,英国杜伦大学物理学家使用超级计算机对星系进行了模拟,不同于爱因斯坦相对论的解释方法,它使用了另一种理论对宇宙星系进行了模拟显示。进而提出广义相对论可能不是唯一一个能够解释引力是如何在宇宙星系的形成过程中发挥作用的。

​本次模拟使用的理论被称为变色龙理论,模拟生成的图像显示,即便我们采用不同的引力定律来模拟生成,类似的星系仍然可以在宇宙中形成。它的意义在于它能够在解释宇宙形成的结构构成方面,作为爱因斯坦广义相对论的补充,它的解释和广义相对论同样具有可行性。而它模拟显示出来的另一个成果就在于这种引力模型中它的行为根据环境而改变,这也是它被如此命名的原因。

相比于爱因斯坦的广义相对论,爱因斯坦认为没有外力影响时,物体总是保持静止或者匀速直线运动的状态,但是如果是这样的话那么为什么地球、金星、水星等不是按照匀速直线运动的呢?所以广义相对论认为我们的星球轨道本来是直线,但是因为时空是扭曲的。当空间被质量弯曲,直线轨道也就随之弯曲,因此在广义相对论中,引力是不存在的,这就是广义相对论对于星系引力异常量的解释。需注意的是广义相对论里的时空弯曲理论解释的是引力异常量而不是引力。

​而变色龙模型的理论计算也能够进一步应证广义相对论的部分内容的正确性,因为在解释关于太阳系的形成还有运动方面,这次理论计算的结果与广义相对论的说法不谋而合。

与广义相对论的不同之处在于它更进一步,对于传统的引力定律作出了一定的补充和修改,因为它通过模拟证明了即使改变了引力,类似银河系的星系同样可以形成。但是它也并不能否定广义相对论的正确性,只能说明广义相对论的解释不具有唯一性,在解释宇宙演化过程的理论当中广义相对论确实存在作用。但是可能存在局限性,它未必是解释宇宙演化过程的唯一理论,在不同的宇宙尺度下会被其他的理论所代替解释。

​本次超算模拟运算的理论成果批判性地补充了广义相对论的局限性并肯定了其部分正确性,其影响力或可媲美广义相对论。

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