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相对论天体物理的前景:最具影响力的旅程之观点

科普物理 2018-01-08 v1

摘要

基于相对论天体物理与观测宇宙学的若干近期进展,本文讨论了以下前景:(1)新时代中广义相对论(GR)的理论结构;(2)GR 接受新的及此前未预见到的检验。文章探讨了该理论在百年成功历程中所经历的内部理论挑战及其所带来的挑战。引力坍缩、物理定律的几何化、强场天文检验的缺失、宇宙的暗成分(冷暗物质(CDM)+ 宇宙学常数(Λ\Lambda)或类似物)以及宇宙暴胀,不仅为该理论带来了严峻挑战,也引发了对其替代理论的思考并通过观测加以约束的尝试。文章首先阐释了该理论的本质以及科学界一个世纪前对其的认知,随后从宇宙学和量子引力——该理论的最终应用——的角度强调若干观点。随着现代观测技术的出现,该理论正经历与多项检验的拉锯。我们与这一理论的真正旅程才刚刚开始,这得益于引力波天文学和极大望远镜的发展,其中部分已建成或即将建成的设备致力于通过探索宇宙中此前未涉足的区域来检验该理论。文章融合观测天文学与宇宙学、引力波研究及理论物理的多个方面,呈现了该理论所引发的新挑战及其前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.01872,
  title  = {Prospects of relativistic astrophysics: Viewpoints on the most influential journey},
  author = {Sanjeev Kalita},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01872},
  year   = {2018}
}