一組義大利的科學家利用美國NASA的土星探測船—卡西尼號（Cassini spacecraft）
進行愛因斯坦廣義相對論的實驗測試，所獲得的結果精密度較之前的類似研究高出50
倍以上。此篇研究成果發表在9月25日的自然（Nature）雜誌中。
這個實驗是在2002年夏進行的，當時卡西尼號與土星恰巧與地球位在太陽的兩側，距
離地球約10億公里左右，此時卡西尼號與地球之間聯繫用的電波必須穿越太陽附近。
地球上的科學家向卡西尼號發出電波，之後再接收卡西尼號向地球發出的電波回波，
藉此測量電波頻率的位移量。
1911年，愛因斯坦發表的廣義相對論中曾預言：當光線經過質量很大的重力場時，因
強重力場會使附近的時間與空間彎曲，使得原本應直線前進的光線，會受到這股重力
影響、順著彎曲的空間而偏折，謂之「重力透鏡效應」。這個預言在1916年的日食中
觀測證實，因而使愛因斯坦聲名大噪，從此認同廣義相對論的正確性，並修正牛頓古
典力學的使用範圍。由於卡西尼號與地球之間的訊號，必須穿越太陽的強大重力場，
使得電波訊號往返地球與卡西尼號之間的時間有延遲，藉由測量延遲的時間量，便可
計算出這樣的重力透鏡效應是否存在。
這樣的廣義相對論的測試對宇宙論來說有很重要的意義。問題不在於廣義相對論是否
為真，而是在於廣義相對論的真實精確度可以到什麼程度。過去，科學家曾利用1979
年維京人號太空船（Viking）登陸火星時做過類似的實驗，當時的實驗結果認為愛因
斯坦理論預測的精確度高達千分之一。而由於電信工程的技術提昇，利用多波段的交
互比對，與大口徑（34公尺）望遠鏡接收訊號的高解析度，減低了太陽日冕與地球大
氣的干擾後，此次卡西尼號太空船的實驗結果，則可將愛因斯坦理論的精確度推至百
萬分之20。這個實驗同時證明了這些電信傳輸系統的性能非常優良，因此科學家們對
未來的太空航行深具信心。除了檢測廣義相對論的精確度外，這個實驗還計畫搜尋低
頻重力波的存在。
卡西尼號是由美國太空總署（NASA）、歐洲太空總署（ESA）與義大利太空局（talian
Space Agency）等合作設計用來探測土星的太空船，預計在在2004年7月1日成為還傲
土星運行的人造衛星，同時太空船上裝載的惠更斯號探測器（Huygens probe），則會
在六個月之後向土星最大的衛星—泰坦（土衛六，Titan）發射，一探泰坦躲在濃厚大
氣層下的神秘世界。
參考資料來源：
http://saturn.jpl.nasa.gov/news/press-releases-03/20031002-pr-a.cfm
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