根据6月22日发表在《自然天文学》杂志上的一项新研究,新提出的方法将时空边缘变成了一个巨大的宇宙实验室,以研究广义相对论是否可以解释暗物质;一种神秘的、看不见的物质形式,只能通过其对宇宙可见物质和能量的引力影响来推断;以及暗能量导致的宇宙加速膨胀。研究作者表示,该方法已准备好在未来的深宇宙调查中进行测试
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广义相对论认为,引力是质量扭曲空间和时间结构的结果,爱因斯坦将其归为一个称为时空的四维实体。根据相对论,在大质量物体附近的时间比在无质量真空中的时间过得更慢。时间流逝中的这种变化被称为时间失真
自1915年引入以来,广义相对论已经得到了广泛的测试,并成为我们在巨大尺度上对引力的最佳描述。但科学家们还不确定它是否能解释不可见的暗物质和暗能量,它们合计占宇宙中能量和物质的95%左右“广义相对论预测的时间失真已经在小距离内得到了非常精确的测量,”该研究的主要作者、日内瓦大学副教授Camille Bonvin通过电子邮件告诉Live Science。“已经对绕地球飞行的飞机、银河系中的恒星以及星系团进行了测量。我们提出了一种测量大距离时间畸变的方法。”
该方法建议通过测量红移来测试时间畸变,红移是物体在远离我们时发出的光的频率变化。Bonvin说,这里的区别在于,这项技术测量的是光试图爬出引力阱时产生的红移,引力阱是由大质量物体在时空中产生的“凹痕” 
“这种爬升改变了光的频率,因为时间在引力阱内外以不同的速率流逝,”她说。结果,光的颜色发生了变化,变成了红色。通过测量引力红移,我们可以测量出时间的畸变。“
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时间扭曲表明,时间在我们的宇宙中不是绝对的,而是根据引力场以不同的速度流逝。这一观点并非广义相对论独有
“时间扭曲存在于所有现代引力理论中,”邦文说。“然而,时间扭曲的幅度很大程度上取决于理论。”在广义相对论中,时间和空间的扭曲被预测为相同;在其他引力理论中,这并不总是c
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