愛因斯坦的「等效原理」被證實：太陽正在丟失質量

​​離太陽最近的行星－水星，告訴我們關於太陽的一些重要的事情：太陽正在失去質量。

水星是離太陽最近的行星，它有幫助我們研究引力的歷史。阿爾伯特·愛因斯坦證明，牛頓的運動定律在處理非常大的質量時會失效。他創造了廣義相對論來解釋這個問題：引力是由太陽這樣的巨大物體引起的時空扭曲的表現。水星的軌道最清楚地顯示出這種扭曲--事實上，在愛因斯坦的相對論之前，科學家們對它的奇異性感到困惑，甚至把它歸因於引力效應。美國的一個研究小組正在使用水星軌道的新測量數據來了解更多關於太陽的信息，以及愛因斯坦的理論本身。

研究人員開始對愛因斯坦的等效原理進行迄今最大的測試。正如麻省理工學院的這項研究的作者安東尼奧·熱諾瓦所描述的那樣：「你無法區分均勻的引力場和加速的參照系。」就像你在電梯里時一樣：你可能覺得引力或多或少地對你有吸引力，但實際上你只是在加速。

測試這個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方式，另一種是基於推動該物體所需的力。這基本上是比較你在地球上的重量和如果你在火箭飛船中加速以完美再現地球重力(大約每秒10米)。

如果這些質量值是相同的，愛因斯坦的等效原理就成立了。在這種情況下，研究人員感興趣的是太陽系質量中心所有的東西，即使是太陽的中心，都會繞著它轉。如果我們測量中心的位置與太陽自身和太陽上其他行星的引力的總和所預測的位置相同，那麼等效原理就成立了。如果這些位置不同，那就意味著你用來計算位置的物體的質量會有所不同--那麼愛因斯坦的等效原理是錯誤的。

水星受太陽引力的影響如此之大，通過長期測量水星的軌道，科學家們可以發現太陽引力的理論預測與實際觀測之間的微小差異。謝天謝地，我們讓信使號探測器繞水星軌道進行了這些計算(它於2015撞上了水星)。

「信使號」的數據顯示，愛因斯坦當然沒有錯。有了更好的設備，科學家們有一天可以更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。不過，這種情況還沒有發生。

信使小組還能夠根據太陽的質量損失情況，以及如何使行星的軌道變寬，來確定太陽的重力隨時間的變化。七年的數據，再加上太陽如何耗盡氫燃料的觀測，顯示出太陽對水星的引力是緩慢的，每次都是輕微的。這是「太陽質量損失的第一次實驗觀測」之一。

這種影響很小，可能會導致地球軌道的展寬，相當於一年不到一英寸。這幾乎沒有什麼意義，對你的日常生活也不重要。熱諾瓦說：「這種信息並不是什麼值得關注的問題，但它可能對監測太陽本身非常有用。」或許它可以給研究人員另一種測量太陽內部行為的方法。