超新星爆发证实——爱因斯坦“负引力”理论

【美国《国际先驱论坛报》4月4日文章】题：超新星爆发的照片证实爱因斯坦的负引力理论（作者　詹姆斯·格兰兹）
天文学家们宣布，他们通过哈勃天文望远镜拍摄到一颗遥远的恒星正在爆发的照片，照片首次让他们获得了证明整个宇宙曾经存在、并且依然存在神秘的“负引力”的直接证据。
重要发现
这幅照片是在1997年偶然拍到的。这颗正在爆发的恒星（超新星）是迄今为止观测到的最遥远的恒星。科学家们说，后来针对光的相对强度等内容的探测工作，证实了爱因斯坦关于宇宙的一个推测：整个宇宙空间充满一种导致天体相互排斥的看不见的能量，而天体一般因为引力而相互吸引。
爱因斯坦称这种能量为宇宙常量，这种能量太奇怪，以至于他后来又否定了自己提出的推测。但是这一推测在1998年得到了理论支持：科学家们的研究结果表明，宇宙的膨胀在加速；作为加速力的负引力——宇宙常量的表现形式——在最近几十亿年的某些时期超过了引力的作用。
航天局在华盛顿总部举行的情况介绍会上宣布了这些发现，证实了爱因斯坦的推测，并排除了其他一些与之相悖的解释。
一般体积的物体产生的负引力非常小，在日常生活中感觉不到。但是在浩瀚无垠的太空，负引力效应足以把整个星系或星系团彼此分隔开。
超新星对于探测这种巨大能量是极好的。哈勃望远镜偶然拍摄到的这颗超新星，在100亿年前爆发，当时的宇宙只有现在年龄的四分之一。科学家曾经提出一种理论，认为宇宙常量没有万有引力强，但是事实恰恰相反。
因此，宇宙的扩张速度在那时逐渐放慢。这种减速意味着恒星在爆发时比其它情况下更近似于地球。天文学家们说，超新星的亮度是根据其他理论推算出来的两倍。
芝加哥大学天体物理学家迈克尔·特纳说：“如果爱因斯坦仍然健在，他会因为负引力的预言而再次获得诺贝尔奖。”
特纳还说，研究重点将转移到寻找这种能量的来源——这一问题迄今已完全使理论物理陷入困境——以及试图发现更多的更遥远的超新星。
但是，整个宇宙自大约140亿年前在大爆炸中诞生以来，一直在膨胀。直到几年前，科学家们仍然确信星系之间的引力会使宇宙的膨胀放慢。
深入研究
从1998年开始，两个天文学家小组发表他们在测量宇宙近几十亿年来的膨胀速度变化时观测到的超新星数据。他们利用一种每次爆发都发出几乎同样亮度的光的超新星进行研究。根据从地球上观察到的亮度，可以测量它们的绝对距离和它们受宇宙膨胀影响分开的速度。
这些观察结果表明，超新星出人意料地暗淡，要么是因为诸如宇宙尘埃云之类的物质把它们遮挡住了，要么是因为它们极为遥远——也许是因为负引力把它们推向更远。
为了得出正确的解释，天文学家们试图观察非常遥远的物体，它们发出的光线到达地球需要几十亿年。
天文学家们推测，如果说是宇宙尘埃使超新星的光线变暗，那么超新星离地球越远，其光线就会越暗。但是，如果爱因斯坦的解释是正确的，极其遥远的超新星应该有一定的亮度，而不是继续变暗。
因为超新星的亮度非常微弱，又受到地球大气的阻碍，所以很难观察到极其遥远的超新星爆发。但是这方面的研究在1997年取得了突破，太空探测研究所的罗恩·吉利伦德博士和卡内基学会的马克·菲利普斯博士利用哈勃望远镜，在通过长时间曝光拍摄到的一小块太空区域的照片上发现，遥远而模糊的太空中有一颗超新星。
通过对这颗超新星的亮度进行艰难而费时的分析，他们最终发现，如果是宇宙尘埃挡住了超新星的亮度，或者如另一假说所认为的超新星在宇宙形成的历史上以某种方式“演变”（发光强度不断变化），超新星光线的强度应该是现在的两倍。