爱因斯坦（仍然）统治着宇宙

这张Abell 3376星系团的合成图像以金色显示了来自钱德拉X射线天文台和ROSAT望远镜的X射线数据，以红色、绿色和蓝色显示了来自数字化巡天的光学图像，以蓝色显示了VLA的无线电图像。

两项新的研究对爱因斯坦的相对论进行了检验，证明即使在95年后，阿尔伯特也不会受到干扰。

这两项独立研究分别利用美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台的观测结果来测试爱因斯坦的广义相对论，并研究宇宙尺度上的引力特性。两者都证明了爱因斯坦的理论在首次发表近一个世纪后仍然成立。

每个科学家团队都利用了对星系团的广泛钱德拉观测，星系团是一种宇宙结构，可以包含10到数千个星系。这些星团是宇宙中因引力而结合在一起的大天体。

星系团是帮助研究人员了解整个宇宙的重要物体。因为对星系团质量的观测对引力的性质直接敏感，所以它们可以提供关键信息。

一项研究的结果削弱了挑战广义相对论的竞争对手引力模型，而另一项研究表明，爱因斯坦的理论适用于宇宙中的广泛时间和距离。

爱因斯坦包揽所有挑战者

当爱因斯坦于1915年首次发表关于广义相对论的论文时，广义相对论震撼了物理学世界。

该理论建立在以艾萨克·牛顿定律为基础的传统引力思想的基础上，但增加了一些全新的概念，如质量使时空形状变形的概念。这意味着在大质量附近的空间中移动的物体甚至光将沿着弯曲的路径行进。此外，这意味着质量也可以拉伸或收缩时间。

第一项新研究的发现大大削弱了广义相对论的竞争对手，即“f（R）引力”

领导这项研究的加州帕萨迪纳加州理工学院的Fabian Schmidt说：“如果广义相对论是重量级的拳击障碍，那么另一种理论有望成为新贵。”“我们的研究表明，它颠覆champ的可能性非常小。”

近年来，物理学家们将注意力集中在竞争理论上，将广义相对论作为宇宙加速膨胀的可能解释。

目前，对加速作用最流行的解释是所谓的宇宙学常数，它可以被理解为存在于空空间中的真空能量。这种能量被称为暗能量，以强调它不能被直接检测到。

在f（R）理论中，宇宙加速度不是来自一种奇异的能量形式，而是来自引力的修正。这种修改后的力还影响了物质在亿万年内成长为巨大星系团的速度，这为对该理论进行敏感测试开辟了可能性。

施密特和他的同事使用钱德拉对本地宇宙中49个星系团的质量估计，将其与超新星、星系的大规模分布和宇宙微波背景（一种充满宇宙的电磁辐射形式）的理论模型预测和研究进行了比较。

研究人员发现，规模超过1.3亿光年的引力和爱因斯坦的几何引力理论并没有什么不同。

施密特说：“这是迄今为止在如此大的距离尺度上对广义相对论的替代设置的最强约束。”“我们的研究结果表明，通过对星系团的观测，我们可以在肿瘤学尺度上严格探测重力。”

穿越宇宙

另一项独立研究的发现通过在宇宙学距离和时间上直接测试爱因斯坦的理论，为其提供了支持。

到目前为止，广义相对论只通过从实验室到太阳系尺度的实验进行了验证，这让一些人相信广义相对论的原理在应用于更大的尺度时可能会崩溃。

斯坦福大学的一个研究小组将钱德拉观测到的星系团随时间增长的速度与广义相对论的预测进行了比较。他们发现钱德拉的观测结果与爱因斯坦的理论几乎完全一致。

斯坦福大学卡夫利粒子天体物理与宇宙学研究所负责这项研究的大卫·拉佩蒂说：“爱因斯坦的理论再次成功，这一次计算错了在过去50亿年里，在引力的牵引下形成了多少大质量星团。”“令人兴奋和安心的是，我们的结果是迄今为止在宇宙学尺度上进行的广义相对论最稳健的一致性测试。”

拉佩蒂和他的同事们基于238个星系团的样本得出了他们的结果，这些星系团是由当时已经失效的ROSAT X射线望远镜在整个天空中探测到的。再次使用ROSAT对71个远离钱德拉的星团和23个相对较近的星团进行了详细的质量测量，增强了这些观测结果。

这些数据与超新星的研究、宇宙微波背景、星系的分布以及对星系团距离的估计相结合。

对超新星或星系分布的观测测量宇宙距离，而宇宙距离仅取决于宇宙的膨胀率。相比之下，拉佩蒂和他的同事使用的星团技术也测量了由引力驱动的宇宙结构的增长率。

“宇宙加速度对我们现代理解物理学是一个巨大的挑战，”拉佩蒂的合著者亚当·曼佐夫说，美国国家航空航天局位于马里兰州的戈达德太空飞行中心。“加速度的测量突显了我们在宇宙尺度上对重力的了解是多么的少，但我们现在开始反击我们的无知。”

Fabian Schmidt的论文于2009年10月发表在《物理评论D》第80卷，由马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心的Alexey Vikhlinin和伊利诺伊州芝加哥大学的Wayne Hu合著。大卫·拉佩蒂的这篇论文最近被英国皇家天文学会月报接受发表，由曼茨、斯坦福大学KIPAC的史蒂夫·艾伦和夏威夷天文研究所的哈拉尔·埃贝林合著。