广义相对论的天文学验证

广义相对论的天文学验证（ astronomical tests of general relativity ），用天文现象和天文观测方法验证广义相对论的正确性。广义相对论是关于引力相互作用的理论。在天文现象中，引力作用往往占主导地位。有关广义相对论的一系列的关键性检验，都是由天文观测来完成的。爱因斯坦建立广义相对论后，提出了可从三方面来观测检验广义相对论的结论：①弱引力场中的效应，②宇宙学效应，③引力波效应。

利用太阳引力场观测弱引力场效应的工作，作得最为精细。主要有以下几个方面：

①　引力红移　广义相对论预言，从太阳表面发出的谱线与地球上同样原子的谱线相比，波长较长(红移)，移动量等于速度为每秒0.6公里的多普勒效应移动量。二十世纪六十年代初的检验结果是，观测值为(1.05±0.05)×理论值。

②　光线偏转　广义相对论预言，当光线经过太阳引力场后，它的方向要发生偏转，偏转角为

式中 r为光线距太阳中心 的最短距离（以太阳半径为单位）。利用日全食时观测比较星 的位置变化，或者利用太阳遮掩或掠过 黄道附近 的 射电源时观测射电源 的位置变化，可以进行这一检验。1975年 的观测结果是 α∝ r -1.02±0.03，其比例系数为(1.007±0.009)×1 . ″75。

③　行星轨道近日点反常进动　在广义相对论建立之前，就知道水星近日点具有牛顿理论所不能解释的反常进动，每百年43.″11。爱因斯坦利用广义相对论计算结果为每百年43.″03，二者几乎相等。其他天体的近日点反常进动值（每百年的值）见表：

其他天体的近日点反常进动值（每百年的值）

④　雷达回波的延迟　广义相对论预言，当从地球向地内行星发射雷达信号，并接收其回波时，如果雷达波在太阳附近通过，则回波的时间要比不在太阳附近通过有所延迟。在行星上合时（见行星视运动），作此实验。对水星、金星的观测结果是理论值的1.015倍；对行星探测器“水手”6、7号的观测结果，也与理论值相符。

在宇宙学方面最主要的检验是关于宇宙膨胀的预言。1929年发现星系的谱线红移与距离成正比(见哈勃定律)，这是对宇宙膨胀学说的一个支持(见大爆炸宇宙学)。关于引力波理论的第一个观测检验是在1978年完成的。射电脉冲星PSR1913＋16是由两颗致密星构成的双星，对它进行了四年多的监视性观测后，发现它的公转周期系统性地变短，观测值与由引力辐射阻尼理论计算的结果相符合。