什麼是廣義相對論的天文學驗證

用天文現象和天文觀測方法驗證廣義相對論的正確性。廣義相對論是關於引力相互作用的理論。在天文現象中，引力作用往往占主導地位。有關廣義相對論的一系列的關鍵性檢驗，都是由天文觀測來完成的。愛因斯坦建立廣義相對論後，提出了可從三方面來觀測檢驗廣義相對論的結論：

（1）弱引力場中的效應，②宇宙學效應，③引力波效應。

利用太陽引力場觀測弱引力場效應的工作，作得最爲精細。主要有以下幾個方面：

（1）引力紅移　廣義相對論預言，從太陽表面發出的譜線與地球上同樣原子的譜線相比，波長較長(紅移)，移動量等於速度爲每秒 0.6公里的多普勒效應移動量。二十世紀六十年代初的檢驗結果是，觀測值爲 (1.05±0.05)×理論值。

（2）光線偏轉　廣義相對論預言，當光線經過太陽引力場後，它的方向要發生偏轉，偏轉角爲

式中r爲光線距太陽中心的最短距離（以太陽半徑爲單位）。利用日全食時觀測比較星的位置變化，或者利用太陽遮掩或掠過黃道附近的射電源時觀測射電源的位置變化，可以進行這一檢驗。1975年的觀測結果是α ∝r-1.02±0.03，其比例係數爲(1.007±0.009)×1.75。

（3）行星軌道近日點反常進動　在廣義相對論建立之前，就知道水星近日點具有牛頓理論所不能解釋的反常進動，每百年43.11。愛因斯坦利用廣義相對論計算結果爲每百年43.03，二者幾乎相等。其他天體的近日點反常進動值（每百年的值）見表：

（4）雷達回波的延遲　廣義相對論預言，當從地球向地內行星發射雷達信號，並接收其回波時，如果雷達波在太陽附近通過，則回波的時間要比不在太陽附近通過有所延遲。在行星上合時（見行星視運動），作此實驗。對水星、金星的觀測結果是理論值的1.015倍;對行星探測器“水手”6、7號的觀測結果，也與理論值相符。

在宇宙學方面最主要的檢驗是關於宇宙膨脹的預言。1929年發現星系的譜線紅移與距離成正比(見哈勃定律)，這是對宇宙膨脹學說的一個支持(見大爆炸宇宙學)。關於引力波理論的第一個觀測檢驗是在1978年完成的。射電脈衝星PSR1913＋16是由兩顆緻密星構成的雙星，對它進行了四年多的監視性觀測後，發現它的公轉週期系統性地變短，觀測值與由引力輻射阻尼理論計算的結果相符合。