引力物理和引力检验

目前为止，爱因斯坦的广义相对论仍然是最成功的引力理论，以此为基础的相对论天体物理学和宇宙学已经取得了巨大的成功。但是也遇到了一些观测上的疑难，例如在宇宙学研究中必须引入“神秘的”暗物质和暗能量来解释目前的观测数据，但是至今我们仍然未找到这些神秘物质存在的决定性直接证据。另一方面，从理论角度来看，广义相对论也面临奇点问题和量子化问题等等，这些都预示着广义相对论可能并不是引力的终极理论。因此，在各种不同环境下对广义相对论进行观测检验一直是天文学和物理学研究的热点课题。那么如何检验爱因斯坦引力理论？根据 Karl Popper 的哲学观点，实际上人们并不能从实验上“证实”一个理论的正确性，而只能通过和其它理论的不断比较中寻找它的适用范围或者证伪它。引力检验就是通过学习不同的引力理论研究引力物理，并对其进行各个尺度的联合检验，包括太阳系检验引力、脉冲星检验引力、星系尺度检验引力、宇宙学检验引力、黑洞检验引力、引力波检验引力等等，目的是为了更加深刻地理解和接近引力的本质。