广义相对论经受住了迄今为止最艰难的挑战。
阿尔伯特·爱因斯坦于 1916 年发表的这一理论彻底改变了我们对物理学和宇宙的理解。它解释了重力是时空灵活性的结果：巨大的物体扭曲时空，产生其他物体环绕的凹陷。
在过去的 105 年里，科学家们反复测试广义相对论，试图找到它出现不足的情况或情况。他们还没有找到一个。
在一项新研究中，研究人员报告了广义相对论有史以来最雄心勃勃、最复杂的挑战之一的结果。他们分析了 2003 年至 2019 年世界各地七台不同射电望远镜对双脉冲星系统的观测结果。
脉冲星是一种中子星，或者说是超高密度的恒星尸体，从它们的磁极发出强大的辐射束和粒子束。这些光束是连续的，但它们似乎是脉冲的（因此得名），因为脉冲星在旋转；只有当极点指向地球时才能看到这种光。
研究小组调查的脉冲星对距离地球约 2,400 光年。其中一颗脉冲星每秒旋转 44 次，而另一颗每 2.8 秒完成一次旋转。团队成员说，这两个物体每 147 分钟绕一个共同的质心运行一次，每个物体都以大约 620,000 英里/小时（100 万公里/小时）的速度在太空中移动。
“像这样的致密天体的如此快速的轨道运动——它们比太阳质量大 30%，但只有约 24 公里 [15 英里]——使我们能够测试广义相对论的许多不同预测——总共七个！” 该研究的合著者、澳大利亚国家科学机构英联邦科学与工业研究组织 (CSIRO) 的迪克·曼彻斯特 (Dick Manchester) 在一份声明中说。
质量与数量相匹配：该研究达到了广义相对论测试前所未有的精确度，团队成员说。
“除了引力波和光传播之外，我们的精度还使我们能够测量‘时间膨胀’的影响，这种影响使时钟在引力场中运行得更慢，”曼彻斯特说。“在考虑快速自转脉冲星发出的电磁辐射对轨道运动的影响时，我们甚至需要考虑爱因斯坦著名的方程 E = mc^2。”
研究发现，所有七个测试预测都得到了证实。所以广义相对论仍然不败——但这并不意味着研究人员应该停止寻找它的裂缝。
“广义相对论与量子力学所描述的其他基本力不兼容。因此，继续对广义相对论进行最严格的测试是很重要的，以发现理论如何以及何时崩溃，”合著者罗伯特英国东英吉利大学的物理学家费德曼在同一份声明中说。
“发现与广义相对论的任何偏差将构成一项重大发现，它将为我们目前对宇宙的理论理解之外的新物理学打开一扇窗户，”费德曼补充道。“它可能有助于我们最终发现关于自然基本力的统一理论。”
这项新研究于周一（12 月 13 日）发表在《物理评论 X》杂志上。
