由爱因斯坦的相对论理论引起的10个关键的事物

星轨道超大自主黑洞。

在一百年前，1919年5月29日，天文学家以雄心勃勃的努力观察了一般的日食，以测试Albert Einstein在行动中看到了艾伯特爱因斯坦的一般相对论。基本上，爱因斯坦思想空间和时间被交织在一个无限的“面料”中，就像一个伸出的毯子一样。诸如太阳的巨大物体弯曲了毯子的重力，使得光不再在太阳通过直线行进。

这意味着在天空中靠近太阳靠近太阳的背景恒星的明显立场 - 包括在太阳时似乎略微移动，因为太阳的重力弯曲了光。但直到eclipse实验，没有人能够测试爱因斯坦的一般相对论的理论，因为没有人可以在白天在太阳附近看到星星。

世界庆祝了这种日食实验的结果 - 对爱因斯坦的胜利，以及我们对宇宙理解的新时代的曙光。

一般相对性对我们在宇宙中所看到的内容以及我们今天的深度空间中的发现有许多重要的后果。对于爱因斯坦的稍大的理论，特殊的相对论是相同的，其广泛庆祝的公式e = MC2。以下是爱因斯坦的相对论理论导致了10件事：

从美国宇航局的费米伽玛射线空间望远镜的超过六年观测构建的图像是第一个展示整个天空在500亿（GEV）和2万亿电子伏特（TEV）之间出现的能量。为了比较，可见光的能量落在约2和3电子伏特之间。

爱因斯坦着名的等式E = MC2包含“C”，真空中的光速。虽然光有很多味道 - 从彩虹的颜色可以看到传输航天器数据的无线电波 - 爱因斯坦说，所有光线必须遵守每秒186,000英里（300,000公里）的速度限制。所以，即使两个颗粒的光携带非常不同的能量，它们也会以相同的速度行进。

这已在天空中实验显示。2009年，美国宇航局的费米伽玛射线空间望远镜在几乎同一时刻检测到两张光子，其中一个载有一百万倍的能量。他们都来自一个高能量的区域，附近的两个中子星碰撞约70亿年前。中子星是已经爆炸的星的高度密集的残余。虽然所谓的时空本身有一个“泡沫状”质地，但可能会减缓更高的精力充沛的颗粒，因此Fermi发现有利于爱因斯坦的观察。

形成星系的形成似乎形成了笑脸。两个黄色的斑点悬挂在扫透明的光线上。较低的弧形星系具有一直引力透镜的星系的特征形状 - 它的光线已经通过了到我们的途中靠近大量的物体，导致它变得扭曲和延伸出形状。

就像太阳弯曲靠近它的遥远的恒星一样，像星系一样的巨大物体扭曲了来自另一个物体的光。在某些情况下，这种现象实际上可以帮助我们推出新的星系。我们说仔细的对象像“镜头”一样，就像一个透露更远的物体的望远镜一样。整个星系集群也可以透镜，也可以作为镜头。

当镜头对象似乎足够接近天空中的更远对象时，我们实际上看到了多个遥控物的图像。1979年，科学家首先观察了一个Quasar的双重形象，在银河系的中心处是一个非常明亮的物体，涉及从流入气体的盘馈送的超大迹象黑洞。如果原始物体正在发生变化，则这些明显的亮度变化亮度，但由于空间本身如何被前景对象的重力弯曲，但并非所有的物体的变化。

有时，当远处天体对象与另一个物体精确对齐时，我们看到光线弯曲成“爱因斯坦环”或弧形。在来自美国宇航局的哈勃太空望远镜的图像中，扫弧的光弧代表了一个遥远的星系，它已经镜头，形成了与其他星系的“笑脸”。

由暗能量调查中的2600万个星系的引力透镜法测量得出的暗物质地图。

当大量物体用作镜头的镜头，但是对象不专门对准我们的视图，仅投影远端物体的一个图像。这更频繁地发生。仔细的对象的重力使背景对象看起来比真实的更大且伸展。这被称为“弱镜头”。

弱镜头对于研究宇宙的一些最大的奥秘非常重要：暗物质和黑能。暗物质是一种隐形材料，只能通过重力与常规物质相互作用，并将整个星系和一组星系组合在一起，如宇宙胶。暗能量的表现与重力相反，使物体彼此取出。三个即将到来的观察者 - 美国宇航局的广场红外测量望远镜，WFIRST，使命，欧洲LED与美国宇航局参与的欧盟欧盟欧盟特派团，以及基于地面的大型舞蹈调查望远镜 - 将成为这项努力的关键球员。通过测量宇宙中弱镜头星系的扭曲，科学家可以表征这些持续令人费解的现象的影响。

引力透镜一般也将使NASA的James Webb Space望远镜寻找宇宙的一些最恒星和星系。

随着外出的遥远的星形前方，它的重力导致星光的轨迹弯曲，并且在某些情况下，导致望远镜所看到的背景明星的简短亮化。艺术动画说明了这种效果。引力微溶剂的这种现象使科学家能够寻找太遥远和黑暗的外产品，以检测任何其他方式。

到目前为止，我们一直在谈论巨大的物体，这种物品像放大镜头用于其他巨型物体。但是星星也可以“镜头”其他明星，包括周围的星星。当来自背景之星的光线被前景中的较近明星获得“镜头”时，背景明星的亮度增加。如果前景明星也有一个行星轨道，那么望远镜可以检测到由轨道行星引起的背景明星的光线中的额外凹凸。该技术用于寻找外产的技术，这些技术是除了我们自己以外的星星周围的行星，被称为“微透镜”。

NASA的Spitzer Space Telescope与基于地面的观察者合作，通过微透镜发现了一个“冰球”行星。虽然微透镜到目前为止发现少于100个确认的行星，但WFIRST可以使用这种技术找到1,000多个新的外​​延网。

这是黑洞的第一张照片。使用事件Horizo​​ n Telescope，科学家在Galaxy M87的中心获得了黑洞的图像。

黑洞的存在，无光可以逃逸的黑洞，非常致密的物体是一般相对性的预测。它们代表了空间时间最极端的扭曲，特别是他们巨大的重力如何以奇怪的方式影响光线，只有爱因斯坦的理论可以解释。

2019年，国家科学基金会和其他合作伙伴支持的活动地平线望远镜国际合作揭开了黑洞活动视野的第一个形象，边界定义了附近材料的黑洞的“没有回报点”。NASA的Chandra X射线天文台，核光谱望远镜阵列（Nustar），Neil Gehrels Swift天文台和费米伽玛射线空间望远镜都在协调的努力中查看了相同的黑洞，研究人员仍在分析结果。

通过NASA的Spitzer Space Telescope在此处成像的Galaxy M87是一个超级分类的黑洞所在的家用，几乎光的速度将两种材料喷射到空间中。插图显示了由两个喷气机创建的冲击波的特写视图。

该Spitzer Image在红外光线上显示了银河系Messier 87（M87），它在其中心具有超大迹象的黑洞。在黑洞周围是一个极热气体的盘，以及两种材料沿相反方向射出的材料。在图像右侧可见的喷气机之一，几乎正好指向地球。其增强的亮度是由于在接近光速下朝向观察者行驶的颗粒的光，效果称为“相对论的光束”。相比之下，其他喷射在所有波长处是看不见的，因为它正在远离观察者的速度接近光速。这些喷气机如何工作的细节仍然是神秘的，科学家们将继续研究更多的黑洞以获取更多线索。

该艺术家的印象描绘了围绕着黑洞的吸收盘，其中盘泡的内部区域。“precession”意味着围绕黑洞的材料的轨道在中央物体周围变化。

谈到黑洞，他们的重力是如此强烈，以至于它们使得潜入物质“摆动”它们周围。就像勺子搅拌蜂蜜一样，蜂蜜是黑洞周围的空间，黑洞的空间的变形在黑洞的材料上对材料具有摆动作用。直到最近，这只是理论上。但是，在2016年，使用欧洲航天局的XMM-Newton和NASA核心射频望远镜阵列（Nustar）的国际科学家团队宣布宣布首次观察到摇摆物质的签名。科学家将继续研究黑洞的这些奇怪的效果，以进一步探测爱因斯坦的思想。

顺便提及，这种黑洞周围的材料摆动类似于爱因斯坦如何解释了水星的奇怪轨道。作为阳光最近的星球，汞感受到太阳的最引力率，因此其轨道的方向在阳光下慢慢旋转，从而产生一个摆动。

先进的利戈看到了来自两个黑洞的引力波，从地球上合并了超过十亿光年。这台计算机仿真显示（在慢动作中）这看起来像关闭。如果这部电影实时播放，它将持续大约三分之一的一秒钟。

在大约100年前的爱因斯坦被引人注目的空间时间的涟漪被引发了大约100年前，但直到最近，实际上没有观察到。2016年，使用激光干涉仪引力波天文台（Ligo）探测器的天文学家的国际合作宣布了地标发现：这种巨大的实验检测了在灾难性活动中合并的两个黑洞后一直在旅行的重力波的微妙信号。这在科学领域开设了一个名为多信使天文的全新门，其中可以研究重力波和光。

例如，NASA望远镜协作以测量来自事件中Ligo检测到的重力波信号后的两个中子恒星的光，如2017年宣布。鉴于从该事件中的引力浪潮只检测到Mere 1.7秒，在伽玛光线来自合并中，在两次旅行1.4亿光年之后，科学家总结了爱因斯坦对其他事情是正确的：引力波和光波以相同的速度行进。

如本说明书所示，卡西尼在2017年9月15日陷入了土星的气氛。

行星勘探航天器也表现出爱因斯坦对一般相对论有权。由于航天器使用光线与地球通信，以无线电波的形式，他们提出了很大的机会，以了解像太阳像太阳一样的巨大物体的重力改变了光的路径。

1970年，美国宇航局的喷气式推进实验室宣布，1969年在马斯完成了火星的Mariner Vi和VII，并使用无线电信号进行了实验 - 并同意爱因斯坦。使用NASA的深空网（DSN），这两家海军馆为此目的花了几百个无线电测量。研究人员测量了无线电信号从DSN菜肴从California的DSN菜肴传播到航天器和背部所花费的时间。由于爱因斯坦将预测，由于太阳的重力，总往返时间存在延迟。对于水手VI而言，最大延迟是204微秒，而且远低于单一的第二次，几乎与爱因斯坦的理论预期到了什么。

1979年，Viking Landers沿着这些线进行了更准确的实验。然后，在2003年，一群科学家使用美国宇航局的Cassini SpaceCraft来重复这些类型的无线电科学实验，比Viking更高的精度更高。很明显，爱因斯坦的理论已经举起！

重力探针B宇宙飞船的概念。编辑图像的拼贴画以形成完成的太空车辆。

2004年，美国宇航局推出了一个被称为重力探测器的航天器，专门设计用于观看爱因斯坦的理论在地球轨道上发挥作用。该理论是地球，旋转体，旋转体应在其旋转时拉动空间时间的织物，除了扭曲具有其重力的光扭曲。

航天器有四个陀螺仪，并指向星际的Pegasi，同时在杆上绕地球。在这个实验中，如果爱因斯坦错了，这些陀螺仪将始终指向相同的方向。但在2011年，科学家们宣布他们因地球而言，由于其重力，拖着它周围的空间时间，他们观察了陀螺仪的方向的微小变化。

全球定位系统或GPS是美国空间的辐射辐射系统，有助于将三维位置定位到大约一米的准确性（例如纬度，经度和高度），并在地球上的任何地方提供纳米第二精确时间。

谈到时间延迟，手机或汽车中的GPS（全球定位系统）依赖于爱因斯坦的准确性理论。为了了解您的位置，您需要一个接收器 - 就像您的手机，地面站和卫星网络轨道轨道，以发送和接收信号。但根据一般相对论，由于地球的重力弯曲时空，卫星经历了时间比地球上略微移动的时间。同时，特殊的相对论会说时间移动的对象比其他物体快得多。

当科学家制定了这些力量的净效果时，他们发现卫星的时钟总是在地球上的时钟前方一小一点。虽然每天的差异是一百万的问题，但改变真的很大。如果GPS没有构建在其技术中的相关性，您的手机将引导您的方式避免使用英尺！