4200光年外的三顆死亡恆星證實愛因斯坦的相對論，精度提高50倍！

自愛因斯坦創立相對論一百多年來，科學家不斷對這個理論進行測試。最近，天文學家通過觀測一個十分奇特的恆星系統——PSR J0337+1715，進一步證實了相對論所預言的引力放慢時間以及彎曲空間。

PSR J0337+1715位於金牛座，距離地球4200光年。這個恆星系統中包含兩顆白矮星和一顆中子星，它們都是恆星死亡之後所形成的天體。在這個恆星系統中，這顆中子星是一顆毫秒脈衝星，每秒自轉大約366周。

根據廣義相對論，一個物體的組成對引力作用沒有任何影響，地球引力對鐵球和羽毛的加速作用是一樣的。這就是弱等效原理，大量的實驗已經證實了這一原理。但強等效原理比弱版本更嚴格，並且更難測試。根據強等效原理，不僅不同的材料以相同的速度下落，而且在引力場中被束縛的能量也是如此，這意味著一個密度、質量非常大的物體應該和其他物體一樣以相同的加速度下落。

在美國引力探測器、俄羅斯射電天文探測器和一對歐洲伽利略衛星的幫助下，相對論的等效原理在地球和軌道上被反覆測試。另一方面，科學家還不能完全確定等效原理是否存在於宇宙中最極端的角落——中子星或者黑洞附近。通過觀測PSR J0337+1715，荷蘭阿姆斯特丹大學的天文學家Anne Archibald首次對此進行驗證。

三死亡恆星系統

在PSR J0337+1715中，其中一顆白矮星和脈衝星以一個較近的距離（僅1個天文單位）互相環繞，它們會產生看不見但又強大的引力波。另一顆白矮星以一個較遠的距離環繞另外兩顆恆星運動，它會周期性地擋住它們發出的光。

就是這樣的恆星系統能讓科學家檢驗愛因斯坦的理論是否正確。通過觀測脈衝星信號到達地球的時間間隔，天文學家確認脈衝星的信號存在延遲，結果高度吻合廣義相對論的引力時間膨脹效應。這表明引力確實放慢了時間，空間確實被彎曲。天文學家表示，這個實驗的精度比此前高了50至100倍。

雖然大量的高精度實驗都能表明相對論的正確性，但這並不能消除相對論和量子力學之間的矛盾。或許在這兩個理論的背後，還存在更為根本的理論，相對論和量子力學是這個理論在兩種尺度下的高精度近似理論。

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