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几年前，科学家们在宇宙中发现了一个有趣的三体系统，或者说三星系统。在这个系统的中心，有一颗白矮星，而另一颗白矮星和一颗脉冲星(中子星)围绕着它旋转。

那么，问题就来了:谁更快，中子星还是围绕它运行的白矮星？

你可能认为白矮星比中子星轻。我们知道，同样体积的一立方厘米，白矮星的物质可以重达几吨，但中子星的物质可以达到几亿吨，是白矮星的几亿倍。这样，在相同的重力作用下，白矮星的加速度应该比脉冲星大，并且更容易获得高速，所以白矮星更快。

恭喜，回答错误。

然而，那些认为答案是中子星的人不应该太高兴，因为你也没有回答正确。

根据常识判断，白矮星似乎会更快。但事实上，爱因斯坦广义相对论中的强等效原理告诉我们，无论脉冲星比白矮星重多少，它们的速度都与质量无关。这两个天体绕着同一个天体旋转，并受到相同的重力，所以它们获得相同的速度。

你可能认为这太奇怪了，但这是真的。当科学家观察三体系统时，结果也证明了爱因斯坦的理论。为了便于理解，我们需要讨论什么是强等价原则。

强等价原理是广义相对论的基础。例如，如果一个人在一个封闭系统中，这个封闭系统有一个加速度A，这个加速度正好等于地球上的重力加速度g(9.8米/平方秒)。所以对这个人来说，他无法判断他是在一个加速的封闭系统中还是在地球上。为什么？因为无论他是在这个封闭的系统中还是在地球上，无论他是在做机械实验还是电磁实验，他都会得到完全相同的结果。

因此，虽然一个看起来是静态的，另一个是动态的，但他的感觉是一样的。虽然一个接收地球的重力，另一个接收闭合系统运动时产生的惯性力，但这种力对系统中物体的影响是相同的。

说到这里，你会发现两个系统只有一个等价的条件——相同的加速度。换句话说，这与系统中物体的质量无关。因此，如果你把羽毛和铅球放在地球上相同的高度，羽毛和铅球将同时落地，而不受其他力的影响，例如空空气阻力。你可能会说:这不是伽利略在比萨斜塔的实验吗？是的，虽然这个实验可能不是真的，但这是事实。

宇宙膨胀也是如此。在我们刚才提到的三体系统中，虽然中子星和白矮星的质量和密度有很大的不同，但根据等效原理，当它们在同一个重力场中时，它们的运动与质量本身无关，而只与加速度有关。这个加速度不是由牛顿第二定律计算出来的，而是类似于地球表面的重力加速度，并且取决于中心天体的质量。

在那之前，这些只是猜测。这个三体系统的发现最终使科学家们找到了一个理想的实验室来测试爱因斯坦的强等效原理。他们使用法国纳奈天文台的射电望远镜连续观察脉冲星PSR J0337+1715 6年，再次验证了爱因斯坦的正确性。

曼彻斯特大学的纪尧姆·沃辛和他的团队最近观察了三体系统，测试了强等效原理，并在最近的《天文学和天体物理学》上发表了他们的研究成果。他指出:“中子星和白矮星提供了一个理想的实验室。两者结合产生的极度偏离能量，使得利用无线电脉冲星计时来精确测试强等效原理成为可能。”

沃辛等人采用反证法来检验强等价原则。他们试图在这个系统中找到可以推翻这个理论的证据。如果在中子星和白矮星之间观察到速度的差异，爱因斯坦和他的广义相对论将被证明是错误的。结果证明他们没有发现任何推翻爱因斯坦的证据，这意味着爱因斯坦是对的。

他们尝试了除相对论以外的所有引力原理，考虑了质量和转速等所有因素，然后进行计算，推断出三体系统的下一个运行规则和位置。结果总是错的。结果是显而易见的:从质量到密度，到旋转或其他因素，它们与两个天体的运行规则无关。它们严格按照广义相对论在同一个引力场中运行。

沃辛指出:“我们的结果完全符合广义相对论，这个极限(指实验的误差)大大降低了违反强等价原则的可能性。在所有这些实验中，我们不能检测到它被违反了。在可观测的精度范围内，引力的表达式与广义相对论的描述是一致的。我们相信广义相对论是唯一有意义的理论。它充分体现了强对等原则的实质。”

尽管广义相对论提出已经有100年了，科学家们仍然在用天文现象来检验它。尽管爱因斯坦的相对论是不可动摇的，但每次我们确认它的正确性时，我们都被他吓了一跳。没有人知道相对论是终极理论还是会在未来被修正。但至少在很长一段时间内，它将引导我们去追求宇宙的真理，并规范天体的运行。爱因斯坦，伟大的人！

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