爱因斯坦失落的理论如何帮助我们寻找矿物

新的主张挑战了物理学基本原理之一的不一致之处。这对地球物理学和地球科学应用意味着什么?

来源:Eos杂志

阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 在他 1905 年的狭义相对论中假设真空中的光速是恒定的。从那时起,这就成为物理学的基本假设之一。

现在,澳大利亚卧龙岗大学的物理学家 Enbang Li 挑战了这一想法,他建造了一台机器,他说该机器能够检测光穿过地球表面时的速度变化。研究结果表明,光实际上是通过重力加速的,这可能对从气候监测到矿产资源勘探等地球科学应用产生影响。

一个古老的难题

光受重力影响的想法并不新鲜。爱因斯坦的想法在 1915 年的广义相对论中得到了进一步发展,他预测太空中的大质量物体会因其引力而使光线弯曲。这一理论在 1919 年得到了著名的证明,当时两个独立的团队测量了地球表面两个不同点穿过日食的星光,发现结果与爱因斯坦的预测相符。

根据广义相对论,光路的弯曲是通过时空结构的扭曲来实现的。在这种情况下,光速保持不变——它只是在天体周围扭曲的时空中传播得更远,所以对于远处的观察者来说,它似乎已经减慢了。

但是,如果光不能在扭曲的时空中传播,并且实际上因大型物体的引力而减慢或加速呢?

李指出,爱因斯坦本人并不总是相信光速是恒定的。 1911 年,他写了一篇论文,假设光速的变化取决于其所经过物体的重力。然而,“当他发表他的一般理论时,”李说,“他就放弃了这个模型。”

提出重大问题

移动重力感应

如果得到证实,这些发现将对我们对广义相对论和狭义相对论的理解提出根本性挑战。

“引人注目的主张”

CC BY-NC-ND 3.0

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