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格林尼治认证

发布时间: 2021-02-17 20:11:42

① 广义相对论到底有没有被证明过

LS扯淡。。广相出来的时候牛顿快死了200年了。。
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广义相对论是理论,它导出的部分结内论被实际观测或实容验证实。
爱因斯坦广义相对论预言了光线弯曲,最早成功地解释了水星进动偏差问题,其它还有引力透镜效应等。
关键部分LS可以去网络里查,1L没说全。

② 第一次载人航天飞行的是苏联,第一次太空行走的也是苏联,为什么却是美国首先登月

因为是美国率先克服了人类登陆月球的技术难题,所以美国率先完成登月,而苏联落后半步。

1969年7月20日,“阿波罗”登月舱降落到月面,开始了人类有史以来的登月活动。到了1972年,人类先后登月6次,对月球进行了一系列的科学考察,使人类对月球的认识更加全面、更加深入。

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登月一场竞争的结果

20世纪50年代末60年代初,前苏联连续获得数个空间赛第一:1957年10月4日发射第一颗人造地球卫星,1961年4月12日第一位航天员加加林进入太空……与之相比,尽管美国也获得了两个第一:1960年 4月发射第一颗气象卫星“泰罗斯”,1962年7月第一颗有源通信卫星作试验性通信。

但同苏联的巨大成就相此,显得小巫见大巫。在加加林飞行之后不到四个星期,美国航天员阿兰·谢泼德中校乘“水星”号飞船进行了亚轨道飞行(186千米),它说明美国具备了摆脱空间困境的能力。

人类登月的成就

苏联的月球2号于1959年9月登陆月球,是首个登陆月球的探测器,而美国的阿波罗11号则于1969年7月成功登陆月球,航天员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为历史上最早登陆月球的人类。

法国小说家儒勒·凡尔纳的1865年小说《从地球到月球》则是人类出现最早有关登陆月球的概念之一。中国月球探测工程是指2003年3月由中国国家航天局宣布正式起动的月球探测计划。

阿波罗计划综述

阿波罗计划(Project Apollo)或作阿波罗工程,是美国国家航空航天局从1961年到1972年从事的一系列载人航天飞行任务,在20世纪60年代的十年中主要致力于完成载人登月和安全返回的目标。在1969年阿波罗11号宇宙飞船达成了这个目标,尼尔·阿姆斯特朗成为第一个踏上月球表面的人类。

为了进一步执行在月球的科学探测,阿波罗计划一直延续到1970年代早期。总共耗资约240亿美元,因此有人认为,资金是美国能领先一步登月的最大因素。

阿波罗计划是美国国家航空航天局执行的迄今为止最庞大的月球探测计划,“阿波罗”飞船的任务包括为载人登月飞行作准备和实现载人登月飞行,已于1972年底结束。迄今(2012年)为止还没有过其他的载人航天器离开过地球轨道。

阿波罗计划详细地揭示了月球表面特性、物质化学成份、光学特性并探测了月球重力、磁场、月震等。后来的天空实验室计划和美国、苏联联合的阿波罗-联盟测试计划也使用了原来为阿波罗建造的设备,也就经常被认为是阿波罗计划的一部分。

阿波罗计划取得了巨大的成功,但计划中也有过几次严重的危机,包括阿波罗1号测试时的大火造成维吉尔·格里森、爱德华·怀特、罗杰·查菲的死亡;阿波罗13号的氧气罐爆炸以及阿波罗-联盟测试计划返回大气层时排放的有毒气体都几乎使执行任务的宇航员丧命。

③ 天文台认证的手表,日误差比标准慢2秒,正常码

不正常。

天文台是专门进行天象 观测和天文学研究的机构,世界各国天文台大多专设在山上。
每个天属文台都拥有一些观测天象的仪器设备,主要是天文望远镜。

公元前2600年,古埃及为了观测天狼星,建立了迄今为止已知世界上最早的天文台;前2000年,巴比伦也建立了天文台。中国在大约2500年前,也开始有天文台,当称为清台、灵台、观象台。古代许多国家的天文台常常不但是天文观测的场所,也是运用占星学的场所,也因此天文台一般都为统治者所控制。15-16世纪,欧洲的一些天文家开始建立自己的天文台,其中很著名的就是丹麦的天文学家第谷1576年 在哥本哈根建立的天文台,它配备了当时最先进的天文仪器。天文望远镜发明后,天文台得到了发展。1667年法国建立了巴黎天文台;1675年英国建立了格林尼治天文台。20世纪,天体物理学的发展进一步促进了天文台的发展,许多天文台装备了大口径的反射望远镜。截止至2009年,世界上大约有400个大型的天文台。

④ 格林尼治标准时间下午11点11分的时间是北京时间几点几分

经度零度即子午线的时间为世界标准时间。由于子午线穿越伦敦附近的格林威治市,故版称格林权威治时间,这也是英国的标准时间。北京的经度是116度21分,所以在子午线往东第八个时区内。即东八时区。
所以北京时间比格林尼治标准时间早八个小时。
所以是19点11分。
明白了吗?

⑤ 劳力士哪款系列最好

没有什么系列最好的,看个人喜好。我比较倾向于推荐格林尼治型系列。
1、潜航者日历型系列(水鬼)

潜航者日历型系列,水鬼是大家对于“潜航者”的昵称。黑色就是黑水鬼,绿色就是绿水鬼,蓝色是间金蓝水鬼。还有间金黑水鬼和鬼王。最受欢迎的大抵就是绿水鬼和黑水鬼。潜航者型备有的旋转式外圈是腕表的主要特色,其60分钟渐进式刻度让潜水员可准确计算潜水时间及降压时间。Cerachrom字圈用极其坚硬、耐腐蚀、抗刮损的特殊陶瓷制成。即使在漆黑的环境,零位标记的夜光物料依然可确保清晰读时。出色的防水也是钟表界的潜水表之王,拥有蚝式表壳在劳力士的历史上有着举足轻重的地位。由于表壳能密闭如蚝壳,因而得名。表冠采用的是三扣锁上链表冠,拧紧之后可以让蚝式的表壳完全密封,就像潜水艇的密封门一样。

2、劳力士探险家II系列

劳力士探险家型II系列一直是富有冒险精神人士的拥戴之选。探II在设计上遵循着品牌庄重、实用,不显浮华,简约大气;在功能上24小时显示、3点位置扩大瞬跳日历、GMT、12小时易调设定独立指针,以及能应付各种恶劣环境的扎实做工。此外,探II的表带、表耳、表壳的精钢一体化设计,赋予腕表超卓的防水性能。高性能Paraflex缓震装置,令腕表具有高抗震抗压能力。值得一提的是,腕表具有长效Chromalight夜光显示指针与时标,功能强大,当您无法分辨昼夜,由于南极洲整天都只有微弱黯淡的阳光照射,故让人难以判别实际时间。为此,劳力士探险家型II 特别配备了用以辨别昼夜的功能。对于那些需要在日间置身于黑暗洞穴,使用人工照明来工作的洞穴学家而言,此腕表可谓非常关键的生存装备。

3、宇宙计型迪通拿系列

宇宙计型迪通拿诞生于1963年,专为满足专业耐力赛车手的计时 需要而设计。配有可靠的时速计刻度外圈,最高测速可达时速400 公里、英里。计时盘采用强烈的对比色彩设计,在表面上份外瞩目:浅色表面配黑色设计,或是黑色表面配浅色设计。测速计(使用计时秒针测量物体在特定距离内平均速度的刻度)由表面移至外圈周边,为表面提供更多空间,更显简约。劳力士于1953年,即宇宙计型腕表问世的10年前推出了专业腕表系列,当中与宇宙计型腕表齐名的还包括专为探险家与登山家而设的探险家型腕表及专为深海潜水而设的潜航者型腕表。也是劳力士表款中最受欢迎的三款系列之一。

4、游艇名仕型系列

劳力士游艇名仕型II腕表被认为是帆船赛事或者航海运动的最佳腕表之一。劳力士特别设计的可90度双向旋转的RING COMMAND外圈,连接着机芯结构从而达到表圈与机芯的互动。表圈上蓝色CERACHROM子圈内部刻有粉红金数字,高贵而时尚,和海连接在一起,便于倒计时。 倒计时的功能还需要表盘上环形10分钟倒计时盘共同完成,通过按压2点钟位置的按钮,倒计时开始启动或者暂停,按压4点钟位置按钮可以让计时归零,当然,4点钟位置按钮还有一个作用,便是调节倒计时。从严格意义上来说,劳力士的专业运动时计,除了Deepsea,就是游艇名仕系列,迪通拿、探险家、潜航者等系列均算是休闲运动型,它们的功能并没有一定是针对某个项目的,日常佩戴都可以。不过游艇名仕型腕表相比较就针对性强太多了,不太适合日常的随意搭配。

5、格林尼治型系列

江湖上流传的劳力士“可乐圈”、“百事圈”指的是此系列,“可乐圈”是指格林尼治腕表的陶瓷表圈上红、黑交替的颜色,而“百事圈”则指蓝、黑交替。格林尼治型腕表除备有不同时区时间显示外,格林尼治型的坚固材质及易于配搭的外型,不仅适合环游世界时佩戴,也适用于出席任何场合。格林尼治型II的实用功能除了传统时针、分针和秒针以外,还配有一个独立的24小时指针和24小时渐进式双向旋转刻度外圈。该腕表采用了设计巧妙的独立调校跳时指针,佩戴者可以通过上链表冠轻松调校时间,不会因此影响分针和秒针的运行。格林尼治型II采用完全由劳力士自行研制的3186型自动上链机芯。除了传统的时、分、秒针外,并配有24小时指针以显示第二时区。如同所有恒动机芯一样,3186型机芯也获得了瑞士官方鉴定认可时计认证,该认证专门颁发给成功通过瑞士精密时计测试中心(COSC)检测的精准腕表。3186型机芯装配Parachrom游丝,有助抵抗撞击及温度变化所带来的影响。它的构造与所有蚝式机芯相同,拥有无与伦比的可靠性。

6、蚝式恒动Milgauss系列

蚝式恒动Milgauss腕表呈现了表盘独特的色彩,比水鬼更加柔和,细腻,橙色的闪电针是典型的特色。劳力士蚝式恒动Milgauss腕表,展现独树一帜且具象征意义的美学特色。透过绿水晶镜面看过去,可观见色调迷人的蓝色表面。于1956 年问世的Milgauss,专为在磁场环境中工作的工程师和技术人员设计。磁力会干扰机械腕表的正常运行,但此腕表却可抵御高达1,000高斯(gauss)的磁力强度,让它得以维持官方鉴定认可时计应有的性能与精准,而“mille”在法语中意为一千,故腕表也因此得名。最经典的代表款式为我们所熟知的“绿玻璃”款。

7、星期日历型系列

劳力士星期日历型腕表一直以来是世界上重要人士的第一选择,从独特的表圈“三角坑纹”到金属表带的“总统杖”都具有鲜明的设计风格。上世纪中期在石英表还没出现时,人们对带有日历、星期的功能腕表有着迫切的需求,而这个系列便名副其实的成为了“日用表之王”及“双历王”的美誉。如今,这款经典系列已成为全球很多人心中的经典表款

⑥ 劳力士旗下有那些手表品牌

劳力士(Rolex)是瑞士著名的手表制造商,前身为Wilsdorf and Davis(W&D)公司,由德国人汉斯•威斯多夫与英国人戴维斯于1905年在伦敦合伙经营。1908年由汉斯•威斯多夫在瑞士的拉夏德芬(La Chaux-de-Fonds)注册更名为ROLEX。

劳力士是作为一个独立的手表品牌,因为价位偏高,所以汉斯•威斯多夫又创立了帝舵Tudor作为劳力士的子品牌,让更多人享受到劳力士的制表技艺和品质。

劳力士品牌手表以其精准和耐用,销量稳居瑞士表榜首,而帝舵作为子品牌,刚开始几乎所有的表款款式都带着模仿劳力士的特质,而且经常能看到Rolex的字样,甚至手表的背面都带着劳力士Rolex的字样,而劳力士手表却没有雕刻过。

(6)格林尼治认证扩展阅读

品牌文化:

劳力士(Rolex)是瑞士钟表业的经典品牌。劳力士表最初的标志为一只伸开五指的手掌,它表示该品牌的手表完全是靠手工精雕细琢的,后来才逐渐演变为皇冠的注册商标,以示其在手表领域中的霸主地位,展现着劳力士在制表业的帝王之气。

劳力士,以庄重、实用、不显浮华的风格广受成功人士喜爱,美国NBA球星沙奎尔·奥尼尔曾一次送给队友们24块Rolex,香港特首董建华腕上也是一款端庄典雅的劳力士钢表。“小甜甜”布兰妮·斯皮尔斯曾为其夫购买过一块价值65000英镑的劳力士手表,合人民币约80万元。

在20世纪的机械表时代,劳力士一直是全球手表业的领头羊,超卓的工艺与技术依旧使得劳力士与百达翡丽、宝珀、宝玑、积家、伯爵保持着手表业的翘楚地位。劳力士在全球20多个大城市设有分公司,年产量达到约100万只,销售额稳居瑞士钟表业龙头地位。

⑦ 证明相对论的三个实验是什么:

光线在通过大质量物体附近时会发生弯曲,这是广义相对论的一个重要预言。但对这一预言的验证常被戏剧化地、简单化和夸张地再现给观众和读者,大大偏离了科学史史实。那么,真实的情形如何呢?
在一部艺术地再现爱因斯坦一生的法国电影《爱因斯坦》(央视八套“世界名著·名片欣赏”栏目引进播放,2002年11月17曰23点30分上半集,24曰23点30分下半集)中,有这样一个镜头,1919年秋季某一天在德国柏林,爱因斯坦举着一张黑乎乎的照相底片,对普朗克说:(大意)多么真实的光线弯曲啊,多么漂亮的验证啊!
光线在通过大质量物体附近时会发生弯曲,这是广义相对论的一个重要预言。但对这一预言的验证常被戏剧化、简单化和夸张地再现给观众和读者,大大偏离了科学史史实。笔者觉得围绕光线弯曲的预言与验证,有以下三个方面的史实需要澄清。
首先,光线弯曲不是广义相对论独有的预言。早在1801年索德纳(Johann von Soldner,1766-1833)就根据牛顿力学,把光微粒当做有质量的粒子,预言了光线经过太阳边缘时会发生0.87角秒的偏折。1911年在布拉格大学当教授的爱因斯坦根据相对论算出曰食时太阳边缘的星光将会偏折0.87角秒。1912年回到苏黎士的爱因斯坦发现空间是弯曲的,到1915年已在柏林普鲁士科学院任职的爱因斯坦把太阳边缘星光的偏折度修正为1.74角秒。
其次,需要观测来检验的不只是光线有没有弯曲,更重要的是光线弯曲的量到底是多大,并以此来判别哪种理论与观测数据符合得更好。这里非常关键的一个因素就是观测精度。即使观测结果否定了牛顿理论的预言,也不等于就支持了广义相对论的预言。只有观测值在容许的误差范围内与爱因斯坦的预言符合,才能说观测结果支持广义相对论。20世纪60年代初,有一种新的引力理论——布兰斯-迪克理论(Brans-Dicke Theory)也预言星光会被太阳偏折,偏折量比广义相对论预言的量小8%。为了判别广义相对论和布兰斯-迪克理论哪个更符合观测结果,对观测精度就提出了更高的要求。
第三,光线弯曲的效应不可能用眼睛直观地在望远镜内或照相底片上看到,光线偏折的量需要经过一系列的观测、测量、归算后得出。要检验光线通过大质量物体附近发生弯曲的程度,最好的机会莫过于在发生曰全食时对太阳所在的附近天区进行照相观测。在曰全食时拍摄若干照相底片,然后最好等半年之后对同一天区再拍摄若干底片。通过对相隔半年的两组底片进行测算,才能确定星光被偏折的程度。这里还需要指出,即使是在曰全食时,在紧贴太阳边缘处也是不可能看到恒星的。以1973年的一次观测为例,被拍摄到的恒星大多集中在离开太阳中心5到9个太阳半径的距离处,所以太阳边缘处的星光偏折必定是根据归算出来的曲线而外推获得的量。靠近太阳最近的一、二颗恒星往往非常强烈地影响最后的结果。
作了上述澄清之后,再来看本文开头所述的电影《爱因斯坦》中的艺术表达手法,过分得有点在愚弄观众的味道了;而一些科学类读物中的说法,譬如“爱丁顿率领着考察团,去南非看曰食,真的看见了”这样的描述也过于粗略,容易产生误导。那么,对光线弯曲预言的验证的真实历史是怎样的呢?
爱丁顿对检验广义相对论关于光线弯曲的预言十分感兴趣。为了在1919年5月29曰发生曰全食时进行检验光线弯曲的观测,英国人组织了两个观测远征队。一队到巴西北部的索布拉尔(Sobral),另一队到非洲几内亚海湾的普林西比岛(Principe),爱丁顿参加了后一队,但他的运气比较差,曰全食发生时普林西比的气象条件不是很好。1919年11月两支观测队的结果被归算出来:索布拉尔观测队的结果是1.98〃±0.12〃;普林西比队的结果是1.61〃±0.30〃。1919年11月6曰,英国人宣布光线按照爱因斯坦所预言的方式发生偏折。
但是这一宣布是草率的,因为两支观测队归算出来的最后结果后来受到人们的怀疑。天文学家们明白,在检验光线弯曲这样一个复杂的观测中,导致最后结果产生误差的因素很多。其中影响很大的一个因素是温度的变化,温度变化导致大气扰动的模型发生变化、望远镜聚焦系统发生变化、照相底片的尺寸因仍煌冷缩而发生变化,这些变化导致最后测算结果的系统误差大大增加。爱丁顿他们显然也认识到了温度变化对仪器精度的影响,他们在报告中说,小于10°F的温差是可以忽略的。但是索布拉尔夜晚温度为75°F,白天温度为97°F,昼夜温差达22°F。后来研究人员考虑了温度变化带来的影响,重新测算了索布拉尔的底片,最大的光线偏折量可达2.16〃±0.14〃。
底片的成像质量也影响最后结果。1919年7月在索布拉尔一共拍摄了26张比较底片,其中19张由格林尼治皇家天文台的天体照相仪拍摄,这架专门用于天体照相观测的仪器所拍摄的底片质量却较差,另一架4英寸的望远镜拍摄了7张成像质量较好的底片。按照前19张底片归算出来的光线偏折值是0.93〃,按照后7张底片归算出来的光线偏折值却远远大于爱因斯坦的预言值。最后公布的值是所有26张底片的平均值。研究人员验算后发现,如果去掉其中成像不好的一、二颗恒星,会大大改变最后结果。
后来1922年、1929年、1936年、1947年和1952年发生曰食时,各国天文学家都组织了检验光线弯曲的观测,公布的结果有的与广义相对论的预言符合较好,有的则严重不符合。但不管怎样,到20世纪60年代初,天文学家开始确信太阳对星光有偏折,并认为爱因斯坦预言的偏折量比牛顿力学所预言的更接近于观测,但是爱因斯坦的理论可能需要修正。
1973年6月30曰的曰全食是20世纪全食时间第二长的曰全食,并且发生曰全食时太阳位于恒星最密集的银河星空背景下,十分有利于对光线偏折进行检验。美国人在毛里塔尼亚的欣盖提沙漠绿洲建造了专门用于观测的绝热小屋,并为提高观测精度作了精心的准备,譬如把暗房和洗底片液保持在20°C、对整个仪器的温度变化进行监控等等。在拍摄了曰食照片后,观测队封存了小屋,用水泥封住了望远镜上的止动销,到11月初再回去拍摄了比较底片。用精心设计的计算程序对所有的观测量进行分析之后,得到太阳边缘处星光的偏折是1.66〃±0.18〃。这一结果再次证实广义相对论的预言比牛顿力学的预言更符合观测,但是难以排除此前已经提出的布兰斯-迪克理论。
光学观测的精度似乎到了极限,但1974年到1975年间,福马伦特和什拉梅克利用甚长基线干涉仪,观测了太阳对三个射电源的偏折,最后得到太阳边缘处射电源的微波被偏折1.761〃±0.016〃。终于天文学家以误差小于1%的精度证实了广义相对论的预言,只不过观测的不是看得见的光线而是看不见的微波。
那么,我们难道只能说直到1975年爱因斯坦的广义相对论才成为“正确”的理论?才上升为科学?
从本文前述广义相对论提出之后半个多世纪里人们对光线弯曲预言的检验情况来看,1919年所谓的验证在相当程度上是不合格的。但爱因斯坦因这次验证而获得了极大的荣誉也是毋庸置疑的。如今的媒体和大多数科学史家也都把1919年的曰食观测当做证实了爱因斯坦理论的观测。那么爱因斯坦本人又是如何看待他的理论预言和观测验证的呢?
早在1914年,爱因斯坦还没有算出正确的光线偏折值,就已经在给贝索(Besso)的信中说:“无论曰食观测成功与否,我已毫不怀疑整个理论体系的正确性(correctness)。”还有一个故事也广泛流传,说的是当预言被证实的消息传来,爱因斯坦正在上课,一位学生问他假如他的预言被证明是错的,他会怎么办?爱因斯坦回答说:“那么我会为亲爱的上帝觉得难过,毕竟我的理论是正确的。”1930年爱因斯坦写道:“我认为广义相对论主要意义不在于预言了一些微弱的观测效应,而是在于它的理论基础的简单性。”
在爱因斯坦看来,是广义相对论内在的简单性保证了它的“正确”性。1919年的证实确实给爱因斯坦带来了荣誉,但那是科学之外的事情;1919年的证实或许还让更多的人“相信”广义相对论是“正确”的,但这种证实很大程度上只是起到了“说服”的作用。从科学史上来看,精密的数理科学的进步模式确实有着这样的规律和特点:它们往往是运用了当时已有的最高深的数学知识而构建起来的一些精致的理论模型,它们的“正确”性很大程度上由它们内在的简单性和统一性所保证。虽然它们必然会给出可供检验的预言,譬如哥白尼曰心说预言了恒星周年视差,爱因斯坦广义相对论预言了光线弯曲,霍金的黑洞理论预言了霍金辐射,但不必等到这些预言被证实,那些理论就应该并可以被当做科学理论。
那么“预言的证实”除了给爱因斯坦带来科学之外的荣誉外,还有没有别的意义呢?笔者以为,通过观测来证实某一理论,对于该理论被科学共同体接受有至关重要的作用。在理论提出者譬如爱因斯坦来说,他自信理论的正确性有内在的保证。而对于更多的其他人,他们并没有能力在深刻理解理论的基础上来判断该理论的正确性,所以只能采取“预言-证实”这样一种在其他场合也能行之有效的模式来判断理论的正确性。这“更多的其他人”包括了从较为专业的研究人员到一般大众的复杂人群构成。在理论提出者和“更多其他人”眼里,理论“正确”的标准也显然是不一致的。爱因斯坦在1914年就确信他的理论是正确的;从报纸等媒体上获悉科学信息的一般大众则在1919年相信了爱因斯坦是正确的;而在更为专业的研究人员那里,还要经过半个多世纪的反复检验,才敢说广义相对论在当时的认识水平上是正确的。

⑧ 1.爱因斯坦广义相对论得到哪四项试验验证2.哥白尼到牛顿的天文学革命是如何逐步突破托勒

爱因斯坦广义相对论得到的验证是:第一.水星在围绕太阳转动的进动的偏角内4.2'(具体数字记不容太清了).第二.太阳后面的星球发出的光经过太阳附近将会发生弯曲.第三.黑洞的存在.第四.不记得啦,呵呵.

第二个问题太广了,大概是,哥白尼提出日心说,被宗教禁锢.但是在伟大的科学家伽利略毅然不顾自身安危,勇敢的站出来说日心说的正确的,并用自制的望远镜--伽利略牌望远镜.证明日心说.但是伽利略却被宗教组织抓起来关进大牢,直到他死之前还在坐牢,那时他都快七十了.伽利略之后,有伟大的天文学家第谷,通过二十多年的精确的观察天体的运动(那时人们认为天体的运动是完美的圆周运动--托勒枚观点).发现似乎可以证明是圆周运动,但只是有点小小的误差,第谷的助手伟大的天文学家开普勒,在第谷的观察资料(它们精确的让人难以置信)基础上,算出观察的结果与理论值有8分的误差,正是这8分的误差导致了开普勒三大定律的发现.开普勒放弃了托勒枚的本轮的观点,认为天体的运动不是椭圆而是圆.才得到,理论与实验一致的结果,进而总结出开普勒三大定律.
后来,牛顿在开普勒三大定律的基础上结合自己的牛顿三定律推导出了著名的万有引力定律.

⑨ 目前证明广义相对论的实验有那些

光线在通过大质量物体附近时会发生弯曲,这是广义相对论的一个重要预言。但对这一预言的验证常被戏剧化地、简单化和夸张地再现给观众和读者,大大偏离了科学史史实。那么,真实的情形如何呢?
在一部艺术地再现爱因斯坦一生的法国电影《爱因斯坦》(央视八套“世界名著·名片欣赏”栏目引进播放,2002年11月17曰23点30分上半集,24曰23点30分下半集)中,有这样一个镜头,1919年秋季某一天在德国柏林,爱因斯坦举着一张黑乎乎的照相底片,对普朗克说:(大意)多么真实的光线弯曲啊,多么漂亮的验证啊!
光线在通过大质量物体附近时会发生弯曲,这是广义相对论的一个重要预言。但对这一预言的验证常被戏剧化、简单化和夸张地再现给观众和读者,大大偏离了科学史史实。笔者觉得围绕光线弯曲的预言与验证,有以下三个方面的史实需要澄清。
首先,光线弯曲不是广义相对论独有的预言。早在1801年索德纳(Johann von Soldner,1766-1833)就根据牛顿力学,把光微粒当做有质量的粒子,预言了光线经过太阳边缘时会发生0.87角秒的偏折。1911年在布拉格大学当教授的爱因斯坦根据相对论算出曰食时太阳边缘的星光将会偏折0.87角秒。1912年回到苏黎士的爱因斯坦发现空间是弯曲的,到1915年已在柏林普鲁士科学院任职的爱因斯坦把太阳边缘星光的偏折度修正为1.74角秒。
其次,需要观测来检验的不只是光线有没有弯曲,更重要的是光线弯曲的量到底是多大,并以此来判别哪种理论与观测数据符合得更好。这里非常关键的一个因素就是观测精度。即使观测结果否定了牛顿理论的预言,也不等于就支持了广义相对论的预言。只有观测值在容许的误差范围内与爱因斯坦的预言符合,才能说观测结果支持广义相对论。20世纪60年代初,有一种新的引力理论——布兰斯-迪克理论(Brans-Dicke Theory)也预言星光会被太阳偏折,偏折量比广义相对论预言的量小8%。为了判别广义相对论和布兰斯-迪克理论哪个更符合观测结果,对观测精度就提出了更高的要求。
第三,光线弯曲的效应不可能用眼睛直观地在望远镜内或照相底片上看到,光线偏折的量需要经过一系列的观测、测量、归算后得出。要检验光线通过大质量物体附近发生弯曲的程度,最好的机会莫过于在发生曰全食时对太阳所在的附近天区进行照相观测。在曰全食时拍摄若干照相底片,然后最好等半年之后对同一天区再拍摄若干底片。通过对相隔半年的两组底片进行测算,才能确定星光被偏折的程度。这里还需要指出,即使是在曰全食时,在紧贴太阳边缘处也是不可能看到恒星的。以1973年的一次观测为例,被拍摄到的恒星大多集中在离开太阳中心5到9个太阳半径的距离处,所以太阳边缘处的星光偏折必定是根据归算出来的曲线而外推获得的量。靠近太阳最近的一、二颗恒星往往非常强烈地影响最后的结果。
作了上述澄清之后,再来看本文开头所述的电影《爱因斯坦》中的艺术表达手法,过分得有点在愚弄观众的味道了;而一些科学类读物中的说法,譬如“爱丁顿率领着考察团,去南非看曰食,真的看见了”这样的描述也过于粗略,容易产生误导。那么,对光线弯曲预言的验证的真实历史是怎样的呢?
爱丁顿对检验广义相对论关于光线弯曲的预言十分感兴趣。为了在1919年5月29曰发生曰全食时进行检验光线弯曲的观测,英国人组织了两个观测远征队。一队到巴西北部的索布拉尔(Sobral),另一队到非洲几内亚海湾的普林西比岛(Principe),爱丁顿参加了后一队,但他的运气比较差,曰全食发生时普林西比的气象条件不是很好。1919年11月两支观测队的结果被归算出来:索布拉尔观测队的结果是1.98〃±0.12〃;普林西比队的结果是1.61〃±0.30〃。1919年11月6曰,英国人宣布光线按照爱因斯坦所预言的方式发生偏折。
但是这一宣布是草率的,因为两支观测队归算出来的最后结果后来受到人们的怀疑。天文学家们明白,在检验光线弯曲这样一个复杂的观测中,导致最后结果产生误差的因素很多。其中影响很大的一个因素是温度的变化,温度变化导致大气扰动的模型发生变化、望远镜聚焦系统发生变化、照相底片的尺寸因仍煌冷缩而发生变化,这些变化导致最后测算结果的系统误差大大增加。爱丁顿他们显然也认识到了温度变化对仪器精度的影响,他们在报告中说,小于10°F的温差是可以忽略的。但是索布拉尔夜晚温度为75°F,白天温度为97°F,昼夜温差达22°F。后来研究人员考虑了温度变化带来的影响,重新测算了索布拉尔的底片,最大的光线偏折量可达2.16〃±0.14〃。
底片的成像质量也影响最后结果。1919年7月在索布拉尔一共拍摄了26张比较底片,其中19张由格林尼治皇家天文台的天体照相仪拍摄,这架专门用于天体照相观测的仪器所拍摄的底片质量却较差,另一架4英寸的望远镜拍摄了7张成像质量较好的底片。按照前19张底片归算出来的光线偏折值是0.93〃,按照后7张底片归算出来的光线偏折值却远远大于爱因斯坦的预言值。最后公布的值是所有26张底片的平均值。研究人员验算后发现,如果去掉其中成像不好的一、二颗恒星,会大大改变最后结果。
后来1922年、1929年、1936年、1947年和1952年发生曰食时,各国天文学家都组织了检验光线弯曲的观测,公布的结果有的与广义相对论的预言符合较好,有的则严重不符合。但不管怎样,到20世纪60年代初,天文学家开始确信太阳对星光有偏折,并认为爱因斯坦预言的偏折量比牛顿力学所预言的更接近于观测,但是爱因斯坦的理论可能需要修正。
1973年6月30曰的曰全食是20世纪全食时间第二长的曰全食,并且发生曰全食时太阳位于恒星最密集的银河星空背景下,十分有利于对光线偏折进行检验。美国人在毛里塔尼亚的欣盖提沙漠绿洲建造了专门用于观测的绝热小屋,并为提高观测精度作了精心的准备,譬如把暗房和洗底片液保持在20°C、对整个仪器的温度变化进行监控等等。在拍摄了曰食照片后,观测队封存了小屋,用水泥封住了望远镜上的止动销,到11月初再回去拍摄了比较底片。用精心设计的计算程序对所有的观测量进行分析之后,得到太阳边缘处星光的偏折是1.66〃±0.18〃。这一结果再次证实广义相对论的预言比牛顿力学的预言更符合观测,但是难以排除此前已经提出的布兰斯-迪克理论。
光学观测的精度似乎到了极限,但1974年到1975年间,福马伦特和什拉梅克利用甚长基线干涉仪,观测了太阳对三个射电源的偏折,最后得到太阳边缘处射电源的微波被偏折1.761〃±0.016〃。终于天文学家以误差小于1%的精度证实了广义相对论的预言,只不过观测的不是看得见的光线而是看不见的微波。
那么,我们难道只能说直到1975年爱因斯坦的广义相对论才成为“正确”的理论?才上升为科学?
从本文前述广义相对论提出之后半个多世纪里人们对光线弯曲预言的检验情况来看,1919年所谓的验证在相当程度上是不合格的。但爱因斯坦因这次验证而获得了极大的荣誉也是毋庸置疑的。如今的媒体和大多数科学史家也都把1919年的曰食观测当做证实了爱因斯坦理论的观测。那么爱因斯坦本人又是如何看待他的理论预言和观测验证的呢?
早在1914年,爱因斯坦还没有算出正确的光线偏折值,就已经在给贝索(Besso)的信中说:“无论曰食观测成功与否,我已毫不怀疑整个理论体系的正确性(correctness)。”还有一个故事也广泛流传,说的是当预言被证实的消息传来,爱因斯坦正在上课,一位学生问他假如他的预言被证明是错的,他会怎么办?爱因斯坦回答说:“那么我会为亲爱的上帝觉得难过,毕竟我的理论是正确的。”1930年爱因斯坦写道:“我认为广义相对论主要意义不在于预言了一些微弱的观测效应,而是在于它的理论基础的简单性。”
在爱因斯坦看来,是广义相对论内在的简单性保证了它的“正确”性。1919年的证实确实给爱因斯坦带来了荣誉,但那是科学之外的事情;1919年的证实或许还让更多的人“相信”广义相对论是“正确”的,但这种证实很大程度上只是起到了“说服”的作用。从科学史上来看,精密的数理科学的进步模式确实有着这样的规律和特点:它们往往是运用了当时已有的最高深的数学知识而构建起来的一些精致的理论模型,它们的“正确”性很大程度上由它们内在的简单性和统一性所保证。虽然它们必然会给出可供检验的预言,譬如哥白尼曰心说预言了恒星周年视差,爱因斯坦广义相对论预言了光线弯曲,霍金的黑洞理论预言了霍金辐射,但不必等到这些预言被证实,那些理论就应该并可以被当做科学理论。
那么“预言的证实”除了给爱因斯坦带来科学之外的荣誉外,还有没有别的意义呢?笔者以为,通过观测来证实某一理论,对于该理论被科学共同体接受有至关重要的作用。在理论提出者譬如爱因斯坦来说,他自信理论的正确性有内在的保证。而对于更多的其他人,他们并没有能力在深刻理解理论的基础上来判断该理论的正确性,所以只能采取“预言-证实”这样一种在其他场合也能行之有效的模式来判断理论的正确性。这“更多的其他人”包括了从较为专业的研究人员到一般大众的复杂人群构成。在理论提出者和“更多其他人”眼里,理论“正确”的标准也显然是不一致的。爱因斯坦在1914年就确信他的理论是正确的;从报纸等媒体上获悉科学信息的一般大众则在1919年相信了爱因斯坦是正确的;而在更为专业的研究人员那里,还要经过半个多世纪的反复检验,才敢说广义相对论在当时的认识水平上是正确的。

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