美科學(xué)家用光學(xué)材料驗證廣義相對論效應(yīng)

     廣義相對論無人不知，但如今它終于要在可操作的實(shí)驗層面得到檢驗了。據(jù)美國《每日科學(xué)》網(wǎng)站報道，美國能源部所屬的勞倫斯伯克利國家實(shí)驗室科學(xué)家張翔（音譯）所帶領(lǐng)的研究小組，不但驗證了廣義相對論所作的預(yù)測，同時使該成果具有重要的應(yīng)用價值，有助于生產(chǎn)能彎曲光線和其他形式電磁輻射的新型人工光學(xué)材料。相關(guān)論文發(fā)表于《自然·物理學(xué)》雜志在線版。

     廣義相對論是愛因斯坦于1915年建立的引力理論，將引力描述成因時空中的物質(zhì)與能量而彎曲的時空，以取代傳統(tǒng)對于引力是一種力的看法。自此觀點(diǎn)建立，狹義相對論和萬有引力，便只是廣義相對論在特殊情況下的特例了：其中狹義相對論是在沒有重力時的情況；萬有引力定律則是在距離近、引力小和速度慢時的情況。

     在廣義相對論建立之初，愛因斯坦提出了三項實(shí)驗檢驗，一是水星近日點(diǎn)的進(jìn)動，二是光線在引力場中的彎曲，三是光譜線的引力紅移。

     張翔和他的研究小組證明了一種被稱為“連續(xù)指數(shù)光子阱”（CIPTs）的新材料，能完美擔(dān)當(dāng)一個寬帶或無輻射光學(xué)腔洞的作用。這種CIPTs能緩慢地以類似黑洞、引力透鏡的方式來捕捉光，這等同于在實(shí)驗室的光學(xué)材料中制造時空彎曲與光傳播的效果。研究人員已利用其驗證了光與物質(zhì)在時空中的效應(yīng)，誠如廣義相對論中所言。