一項新的研究再次證實愛因斯坦是對的

阿爾伯特·愛因斯坦於1915年提出的廣義相對論徹底改變了我們對引力的理解，他認爲引力是由質量和能量引起的時空彎曲。一個多世紀以來，這一理論雖然通過各種實驗和觀測能在較小的尺度上得到驗證，但主要都是在我們的太陽系內。

而在更大的宇宙尺度範圍裡，例如星團、星系、超星系團等尺度跨度動輒能達到數百、數萬、甚至數十億光年的天體，想要在它們身上驗證廣義相對論簡直就是天方夜譚，這也一直都是物理學家和天文學家要面對的重大難題。

最近，觀測技術的進步使科學家能夠在大規模的天體上測試廣義相對論。暗能量光譜儀（DESI）在這一研究中發揮了關鍵作用，科學家通過它繪製了近600萬顆星系在110億年的宇宙歷史中的分佈圖，爲支持愛因斯坦關於引力的預測提供了強有力的證據：即使在浩瀚的宇宙尺度上也是如此。

DESI是一種先進的天文儀器，安裝在亞利桑那州基特峰國家天文臺的尼古拉斯·U·梅厄爾4米望遠鏡上（Nicholas U. Mayall 4-meter Telescope）。它能通過同時捕捉來自星系和類星體的光來創建宇宙的三維地圖，並且一次最多可觀測5000個。這一能力使天文學家能夠更好地研究宇宙結構在時間尺度上的分佈和演化。

DESI的主要目標包括：

方法論

DESI團隊進行了一種“全形狀分析”，以測量星系隨時間聚集的方式。通過分析近600萬顆星系和類星體的光，他們可以確定引力在宇宙尺度上的表現。這一分析涉及將觀測數據與廣義相對論的預測進行比較。

DESI的發現

驗證廣義相對論

通過來自DESI的觀測結果我們可以確認，引力在巨大尺度上表現正如愛因斯坦理論所預測的一樣。研究表明：

對宇宙學的影響

這些發現具有深遠意義：

中微子質量限制

除了驗證廣義相對論外，DESI的發現還發現了關於中微子質量的重要限制，中微子是已知最輕的粒子。DESI發現所有三種類型中微子的總質量必須介於0.059和0.071電子伏特之間，從而縮小了粒子物理學中的可能性。

更廣泛背景：測試廣義相對論

歷史測試

自其誕生以來，廣義相對論經歷了多次測試：

大尺度挑戰

儘管取得成功，但在宇宙尺度上測試廣義相對論仍然面臨挑戰，因爲：

未來方向

DESI持續研究

DESI項目計劃繼續收集數據直到2025年，並計劃繪製大約4000萬個星系和類星體。即將進行的分析預計將提供關於暗能量和宇宙演化更精確的數據。

潛在發現

隨着數據不斷增加，研究人員希望揭示：

結論

來自DESI的最新發現是驗證愛因斯坦廣義相對論的重要一步。通過繪製近600萬顆星系在110億年的時間跨度中的分佈，科學家們確認，引力在浩瀚距離上依然如愛因斯坦方程所預測那樣運作。隨着後續研究的發展，我們正站在潛在轉折性發現的邊緣，這些發現可能會重新定義我們對宇宙學和引力本質的理解。