275.廣義相對論解釋了水星的運動現象。因為從它的引力方程可以計算出大多數行星的運動極其緩慢,離太陽最近的水星近日點的運動比;較顯著,也不過是每100年移動43秒的弧度,這和實際觀測到的是十分吻合的!

276.廣義相對論還得到了其他實驗的證實:1919年5月29日日全食時所進行的觀測,第一次定量地證實了廣義相對論所指出的恒星的光線在太陽的引力場裏通過時,確實受到了太陽引力場的作用而改變了行進方向,就是發生了彎曲。廣義相對論獲得了科學家們的公認。

277.引力場是怎樣傳播的呢?愛因斯坦在1918年的論文《論引力波》裏指出,引力場的變化也一樣可以用波動的形式在空間進行傳播,這就是引力波。這樣,愛因斯坦就預言了引力波的存在!愛因斯坦後來還開始了建立統一電磁場和引力場的理論工作,即現代物理學的統一場論的工作。但他直到臨終前都未能獲得這方麵的成功。

278.愛因斯坦的引力波理論在科學界掀起了一場軒然大波:有人相信,有人懷疑,甚至連愛因斯坦的學生都曾對此理論提出過責難。要平息這場理論風波,最根本的是用實驗來探測引力波,從而證實它的存在。但對於發現引力波來說,卻不像發現電磁波那麼容易。盡管還有一些科學家也提出了很多種產生引力波的設計方案並進行了試驗,但都未達到目的。

279.為了測出引力波,物理學家們一方麵研究新的探測方法和提高探測儀器的靈敏度;同時又在尋找能輻射大功率引力波的波源。人們自然地想到了天體:在無窮無盡的宇宙中有許多極大質量的天體,它們輻射出大能量的引力波。例如,人們對有名的獅子座雙星進行過計算,它所輻射的引力波能量巨大,但它距離地球有220光年,因而到達地球的能量,每平方厘米隻有10-111焦耳瓦了。

280.11974年至1978年底,泰勒在波多黎各用直徑305米的射電望遠鏡對距離15000光年的射電脈衝雙星的1000次觀測得到了符合相對論預言的雙星不斷輻射引力波的結果,定量檢驗了引力波理論,間接證實了引力波的存在。這是廣義相對論的新勝利,也是現代技術的又一曲凱歌!

281.當然,要最終證實引力波的存在,還得用直接的方法來找到它。為此,我國和其他一些國家的科學家們正在繼續努力。探測引力波的方法很多,目前常用的是,用一根損耗較少的物體(如合金鋁、藍寶石單晶、矽單晶、铌等)作天線,當引力波到達時,引力波與天線的相互作用,使天線發生振動,然後把天線的振動測出來就行了。

282.盡管引力波的能量極其微小,但它的存在由泰勒等人的觀測獲得了間接的證實,初步解決了60年來的懸案,使人們十分振奮。從理論研究看來,引力場也可以部分地脫離它的發生源而以波的形式輻射到空間中去;任何足夠重的物體,在急劇振動或旋轉時,都應該輻射出這種引力波。引力波的傳播速度也應該等於或小於光速。

283.一旦直接探測到引力波,實現了這一重大突破,不僅可以最終證實相對論,而且可以接著進行一係列有關其性質的實驗,從而控製它、利用它,在物理學和天文學中將出現一個嶄新的領域,在技術界將開辟一個廣泛應用的新天地。

引力波的應用是有它誘人的前景的。正像電磁波可以應用來通訊一樣,引力波也可以用來通訊。還沒有發現任何東西能夠阻礙或“屏障”引力的作用,引力波的傳播不衰減,也不反射或折射,它沒有噪聲和幹擾,是宇宙通訊的最好工具。

284.人類探索引力之謎的工作並沒有結束,它還在向縱深發展。如果有一天,我們找到並證實了引力波的存在,我們不僅可以把它用於通訊,而且可以像我們利用電磁波一樣,製造出用引力來傳播信號的“引力望遠鏡”、“引力電話”、“引力電視”,讓引力直接為我們服務。

285.近年來,在不斷探索、解開“萬有引力之謎”的前進的道路上,又出現了一道新的十分有趣的謎題——“黑洞”。真是一謎未解,又出一謎。

286.科學家根據天文觀察發現,一個星係約有1000億個恒星組成。人們在地球上已測量出太陽的光度、太陽的質量等數據。但在觀察一個遙遠的星係時,測得的光度是1000億個恒星的光度,而測得的質量卻要比1000億個太陽質量大得多。也說是說,光度和質量是不一致的,質量要比光度多得多。

287.科學家們根據有關現象設想,如果有這樣一個天體,它的密度一定很大,而它的體積卻又很小,每立方厘米就有幾百億噸。在這種情況下,任何物體就別想從它表麵掙脫出去,甚至連光線也射不出來了。因此,這一顆奇特的天體就成為浩瀚無際的宇宙中的一塊看不到一星半點光亮的“黑洞洞”的區域,人們就把它命名為“黑洞”。