第一个黑洞图像有助于以新的方式测试一般相对性

时间：2022-02-02 07:52:05 来源：

当黑洞的第一次图像于2019年4月发布时，它标志着Albert爱因斯坦的重心或一般相对性的强大确认。

该理论不仅描述了Warps Spacetime的方式，而且还预测了黑洞的存在，包括由横向致密物体旋转的亮点上的黑洞所施加的阴影的尺寸。那种标志性的形象，在银河系M87中心的超迹象黑洞约5500万光年，表明阴影与其大小的一般相对性相匹配（SN：4/10/19).换句话说，爱因斯坦再次是对的。

该结果由活动地平线望远镜协作报告，回答了一个问题：M87的黑洞的大小与一般相对性一致吗？

但是“很难回答相反的问题：我可以调整一般相对论多少，仍然与[黑洞]测量一致吗？“亚利桑那大学的EHT团队成员Dimitrios Psaltis在图森。那个问题是关键，因为它仍然可能是一些其他重力理论可以描述宇宙，但是化妆舞蹈作为黑洞附近的一般相对性。

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在10月1日发布的物理审查信中，诗篇和同事们使用了M87的黑洞的影子，以便裁定这些替代理论。

具体而言，研究人员使用了黑洞的尺寸来执行所谓的一般相对性的“二阶”测试，这是促进结果的置信度。“不能真正在太阳系中完成”，因为引力领域太弱，普林斯顿高级研究所的高级研究所的LIA Medeiros表示，N.J.

到目前为止对相对论如此，研究人员在执行这一二阶测试时发现。

结果符合来自引力波实验的那些，如先进的激光干涉仪重力波天文台，其在比M87的黑洞的合并中检测到Spacetime中的涟漪（SN：9/16/19).但新的研究很有趣，因为“这是通过黑洞观察约束[二阶]效果的第一次尝试，”约翰霍普金斯大学的物理学家Emanuele Berti表示，他没有参与新的工作。

通常，物理学家将一般相对论视为一组矫正或附加到Isaac Newton的重心。一般相对论预测这些附加组件应该是什么。如果测量宇宙中的重力如何偏离那些预测，那么物理学家都知道一般相对论不是完整的故事。添加到测试中的加载项或因素越多，导致的越主就越多。

在太阳系内的弱引力领域，物理学家可以测试对牛顿方程的“一阶”的添加是否与一般相对论一致。这些添加与类似于翘曲的时空的灯和群众行驶的东西有关，或者重力使时间流动更慢。

已经用恒星的光线测试了重力的那些方面在太阳日食期间偏转了恒星，并且激光送到航天器远离太阳飞行的方式比预期返回地球（SN：5/29/19).一般相对性每次都通过。

但它需要一个强烈的引力场，就像一个围绕m87的黑洞，踢出一个档次。

对于希望在爱因斯坦理论中找到裂缝的物理学家来说，新结果略微失望。从一般相对性寻找偏差可能指向新物理的方式。或者它可以帮助团结一般的相对性，非常大的物理和量子力学，这是描述非常小的物理学的领先理论，如亚原子粒子和原子（SN：3/30/20).一般相对论仍然拒绝弯曲的事实是“担心那些已经足够大的人，我们希望在我们的一生中得到答案，”帕尔西里斯说。

但有一些希望，普通相对性可能仍然在黑洞周围失败。新的研究使得理论分解更小的可能方法，“但我们没有使它无限制地，”Medeiros说。这项研究是“概念证明，以表明EHT可以这样做......但它真的只是众多之一。”

她说，来自EHT的未来观察将使一般相对论的更精确的测试，特别是在银河系中的SGRA *，黑洞的尚未被释放的图像。具有比任何其他超迹线孔的SGR A *的质量更精确测量，该图像可以在理论周围制作可能的盒子，甚至更小 - 或吹宽开放。

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