愛因斯坦關於太陽的猜測，100年後的今天被證實

水星這顆行星正在告訴我們一些關於太陽的重要信息：它正在失去質量。水星是離太陽最近的行星，它有幫助我們研究重力的歷史。

阿爾伯特·愛因斯坦證明了牛頓的運動定律在處理非常大的物體質量時分解過程。他創立了廣義相對論來解釋這一現象:引力是由像太陽這樣的巨大天體引起的時空扭曲的表現。

水星的軌道最清楚地顯示了這一扭曲，事實上在愛因斯坦的研究之前，科學家們對它的奇異性感到困惑，甚至把它歸因於一個叫做Vulcan的人造行星的引力效應。

現在，美國的一組研究人員正在使用新的測量水星軌道的方法來了解更多關於太陽的信息，更多的是關於愛因斯坦的理論本身。研究人員著手進行一項名為愛因斯坦等效原理的最大規模的測試。正如麻省理工學院(MIT)研究報告的作者安東尼奧?傑諾瓦(Antonio Genova)所描述的原理:「你無法區分統一的重力場和加速參考系。這就像你在電梯里一樣:你可能覺得地心引力或多或少地吸引著你，但實際上你只是在加速。」

測試這一原理需要比較兩種計算質量的方法:一種是基於物體在均勻引力場中的行為，另一種是基於對物體的推力施加多大的力。這基本上是比較你在地球上的重量和你在火箭飛船上加速到完美地再現地球的重力(大約10米每秒的平方)。如果這些質量值是相同的，那麼愛因斯坦的等效原理是成立的。

在這種情況下，研究人員對太陽系的質量中心很感興趣，認為所有的東西，甚至太陽的中心，都繞著地球轉。如果我們測量中心的位置與太陽自身和其他行星在太陽上的聯合引力所預測的位置，等效原理就會成立。如果這些位置是不同的，那就意味著你用來計算位置的物體的質量會有所不同——而愛因斯坦的等效原理是錯誤的。

水星受到太陽引力的影響，為科學家們提供了一種方法來觀測太陽引力的理論預測和我們實際觀測到的，通過測量水星的軌道很長一段時間。值得慶幸的是，我們讓信使號探測器繞著水星運行，進行了這些計算(它在2015年撞上了水星)。

當然，信使號的數據顯示，愛因斯坦仍然沒有錯。

有了更好的設備，科學家們有一天可以更加精確地進行這些測試，或許還能找到一個與他的理論略有不同的地方。信使號小組還能夠確定太陽的重力如何隨時間變化而變化，它是如何失去質量的，以及如何失去質量使行星的軌道變寬。

7年的數據，加上對太陽如何使用氫燃料的觀察，揭示了太陽是緩慢的，每一個細微的，放鬆對水星的掌握。根據最近發表在《自然》上的論文，這是「首次對太陽質量損失的實驗觀測」。這樣的效果是微不足道的，而且可能導致地球軌道的擴大，相當於一年不到一英寸。

那幾乎是什麼都沒有，對你的日常生活無關緊要。「這種信息不是令人擔憂的問題，」Genova說，「但它可能對監測太陽本身非常有用。」也許這能給研究人員另一種測量太陽內部行為的方法。

來自加州理工學院的天體物理學家康斯坦丁·巴特金(Konstantin Batygin)在給Gizmodo的郵件中說，這篇論文「相當不錯」。他特別喜歡在不同的測量中，重力常數G幾乎沒有變化，這是重力一致性的另一個證明。

我們的理論再一次得到了新的精確測量的證實。作為一個提醒，所有這些數據都有一個擴展——科學家可以通過更多的測量和更好的設備來獲得更好的數據確定性。

更重要的是，這應該提醒你，水星是一個非常棒的有用的行星，你不應該忘記。畢竟，監測它繼續支持物理最重要的理論之一的準確性:描述重力的理論。

(參考於《Nature》雜誌)

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