王飞：百年之迷

    相对论从他问世以来一直受到人们的怀疑，尽管存在许多疑点，还是堂而皇之地登上了科学殿堂。这主要归功于对科学真度的理解，主流科学家认为相对论较牛顿的绝对运动更接近真理，何况没有其它的选择，这一理论真空自然留给了爱因斯坦。
    如果相对论真的更接近真理，哪也是他的功德了！可惜在反对者看来他简直是垃圾，没有一点可取之处。
我小的时候是个相对论的崇拜者，仅仅因为科学家都没几个能理解的神话。但神话终究取代不了科学的理解，你总不能相信“权威＝真理”的逻辑吧。
要推翻相对论并非易事，迈克尔孙-莫雷实验后，绝对运动受到普遍怀疑，抛弃绝对运动必然走向相对主义。光速相对不变是相对主义的必然结果，而非天才的奇思。
几年前的一次交通意外，让我有许多时间来考虑和生计无关的事。我忽然想到地球上的带电体与地球一同运动时不产生磁场，地球的运动与地面上的其它匀速运动系统不等价。这一发现促成了“局部静止系”的概念。
当时想得很简单，笔者把一切原因交给引力场，认为“引力场是光波的传播媒体，局部静止参照系存在于每一个引力场中，并与该引力场保持相对静止。”
后来考虑到统一力场还未实现，遂加入电场海的概念，电场海是指大型天体拥有的巨量正负电子所释放的大量电场。虽然，表面呈现正负抵消的无电场态，但作为一种物质，实际上它们从来就不曾消失。这点看似难以理解，但从引力场类似的情况分析不难解决（见后文）。
有证据显示：:电荷产生磁场的条件是——电荷相对其所处的电场海运动。电场海是光波的传播媒体。机械运动的惯性系依赖大型天体的引力场。运动是绝对的，静止参照系是局部的，局部静止参照系存在于每一个大型天体引力场和电场海中，并与该引力场和电场海保持相对静止。由于宇宙空间各处的引力场和电场海运动情况不同，因而没有普适的绝对静止参照系，区域内谁的电场海或引力场占优势，谁就成为那里物质运动的主宰。由于不同的引力场和电场海相互交织、渗透，理想的局部静止参照系是难以找到的。
    下面就引力场和电场海的概念作进一步分析：
马赫在19世纪对牛顿用水桶转动实验证明物质进行的运动是绝对运动提出了质疑。马赫认为：“水桶中的水转动时水面出现凹陷，是因为水面相对于宇宙中无数的恒星和天体有转动而引起的结果。他认为物质的惯性并非自身的属性，它是宇宙中其它物质对该物质作用的总效应，脱离其它物质，物质的惯性将失去意义”。显然，牛顿桶在离开宇宙中无数的恒星和天体的时候，其惯性将随着远离其它物质距离的增加而减小。我们知道，作用力等于反作用力，物质的惯性力不可能凭空产生，也就是说它必须通过它自身以外的物质得以实现，而引力场则是它们之间的唯一交流媒介。  宇宙中无数的恒星和天体已经存在，他们的运动状态也同样是确定的。因此，惯性系与非惯性系的确立在本质上必须与 宇宙中无数的恒星或其部分（局部）保持关联。现有的物质运动规律都是在引力场存在的条件下总结出来的，因此，它们也必然与引力场保持密不可分的关系。目前理论上认为整个宇宙中所有空间内的惯性性质相同，即  F=ma 是不正确的，必须予以纠正，笔者将其改为
               F=Yma
Y—为引力因子，地球表面定为1，宇宙外部恒为0。
不应把引力因子同引力混为一谈，引力是质点在空间受到引力场矢量和的力现象，没有引力不等于没有引力场。引力因子是惯性运动时惯性力变化的修正因子，他的本质是该处引力场的代数和，而非矢量和，他是真正意义上的引力场。引力场作为物质而存在着，不一定要表现出引力。毫无疑问，在失重的情况下，惯性依然可以存在，甚至与强引力空间处无异。这反过来证明，引力场并不因为引力的消失而消失。基于同样的理由，我们可以相信：电场与电场强度没有对应关系。
在实验室，人们用强电场进行光的实验，发现光运动与电场无关。这个错误的症结在于实验者不了解他的“强电场”与电场海相比，简直是九牛一毛。
实验证据
中国权威学术刊物——[物理学报]，2001年5月，P832—836，刊登了复旦大学教授朱永强的[和狭义相对论矛盾的实验]论文。
该文用两个实验：
一．利用粉碎电磁波在列车内部测出速度
二．带电体运动产生磁场的跟踪观察
证明：一切匀速运动系统都不可能完全是等价的。“在地球上带电体运动产生磁场的“运动”不可能以任何的运动参考系统，它必须以地球为参照系和不依赖观察系统的运动状态。”（全文见http://www./show.asp?id=1499）
一种普遍的倾向认为以太是光媒质，以上的实验结果是因为地球拖着以太一起运动造成的。以太假说的提出已经超过100年了。如果地球能拖动以太，以太与地球有力的关系，发现它不需要那么多时间。电场的波动更符合电磁波的理解，电场海作为光媒质是现实的。对此理解的最大困难是：电场强度为0被误解为没有电场，以至于长期不被发现和理解。
笔者也曾设想了两个实验，一个在原论文中表述过，另一个是：一个铝皮屏蔽器，内部有一静电体，外边有一观察者，屏蔽器并不接地。当静电体旋转时，屏蔽器不能屏蔽丝毫磁场，而被观察者承认。反过来，当观察者与屏蔽器一同旋转时，由于屏蔽器内外表面的正负电荷等量而不产生磁场，观察者也因为屏蔽器的原因四周没有电场而不能感受相对运动带来的磁场。当然，有人会说它是非慣性体，象牛顿桶。但设想一下，让它们直线运动起来，结果也会一样，只是观察时间短一些。该实验同样可以证明地球不等价于匀速运动系统，具有静止系的特点。
一些相关现象的再解释
    暗物质：在70年代，有人发现，银河系边缘处恒星的运动速度比理论的估计值要大得多，这个迹象表明，银河系内可能弥散有大量的不可见的暗物质。近30年来，一系列观测事实和天体现象的理论分析都似乎表明，宇宙中普遍存在暗物质，它们的数量远远超出人们的预想，可见物质质量大约只是暗物质质量的百分之七。这个惊人的发现却使观测宇宙学陷于困境。近二三十年来，暗物质的探测已成为观测宇宙学、粒子物理学共同的热门课题，但是这些暗物质是什么，至今仍无一致结论，宇宙学的研究，无法摆脱暗物质的困境。
    笔者认为：宇宙中并无暗物质。由于各银河系间的距离过大，使得银河系成为小宇宙，银河系边缘处的引力场较弱，由F↓=Y↓ma 可知，惯性力必然要小于银河系内部，银河系边缘处恒星的运动速度自然比理论的估计值要大得多。难怪二三十年来探测暗物质的努力，得到的竟是一无所获。如果真有那么多暗物质，早有暗流星等着研究了。
    宇宙边界：很难想象宇宙外的无限空间不存在任何物质。有些意见认为那里不存在空间，空间和时间是创造出来的。一言以蔽之，我们不用去追究过去和未来，也不必去探索无限的空间。但我想带着我的愚钝去宇宙边界看个究竟，看看没有空间的空间用了什么力来阻挡我的好奇。我不能去，但我可以推测：在没有电场海的地方还有光吗？无边的黑暗阻止了我们探求其他宇宙的视线。
    宇宙背景辐射： 根据大爆炸宇宙学说，星系、星系团等超大尺度结构应该是早期等离子体的不均匀性增长演化而成，而这种早期等离子体的不均匀性，应该在微波背景辐射的小角度（1″～1°）各向异性上有所反映，而宇宙整体的不均匀性应表现在微波背景大角度上的各向异性。多年来，不少观测宇宙学家和天文学家都在致力于探测这种各向异性，迄今为止，还没有得到所期望的结果。道尔哥夫和泽尔多维奇称这一尚未解决的问题为“现代宇宙学中的一朵乌云”。
      正如声音的传播需要一定的空气密度，当空气密度减少到一定程度时，声波将无法全部通过，直至无法前进。光波在电场海减少到一定程度时也会遭遇同样的命运。宇宙边缘正好处在光波走向消亡的弱电场海间。当光波到达宇宙边缘时，由于传播介质（电场海）的减弱，在宇宙边缘形成一定厚度的转化层，进入转化层的光波纷纷转变为正负电子（猜想——也可能为其它粒子，正负电子对撞结果的反推测），因此，湮灭的光波在宇宙的边缘就产生了极为均匀的粒子层。由于粒子层内侧与外侧弱电场海强度不同，粒子层内侧粒子较不稳定，部分粒子又转化为光子，这其中的一部分光子又返回到宇宙内部，形成所谓３Ｋ的宇宙背景辐射。由于该粒子层自身的均匀化，不存在上述微波背景大角度上的各向异性。
   黑洞：宇宙中有无数个发光天体，甚至超过人们的想象，按理夜空是明亮的。但各银河系间的距离过大，其间的弱电场海对星光有一定的消弱作用，导致夜幕下的星光暗淡。其间或有特别的弱电场海区，很可能成为无光能过的死亡地带——黑洞。当然，它的形态与大小并不同于爱氏的预言。
    速度与质量：由回转电子加速器中发现，质量与速度有关。我认为有两种可能间或有之：（一）高速电子随速度的增加而增加发射电磁波，进而耗散能量。（2）电子加速采用电场力，电场力的传递不可能不需要时间，当电子速度为光速C时，电场力的传递将停止，在此之前是一个电场力的传递趋近为0的过程。因此，该类加速器的理论极限是光速C，并不说明物质的速度不能超越光速。
    重力红移：根据广义相对论，光从重力场中发射出来时会发生红移的现象。这种效应后来由德国海德堡（Heidelberg）普朗克研究所（Max Planck Institute）的穆斯堡尔（Rudolf M鰏sbauer）发现。穆斯堡尔发现，如果辐射伽马射线的原子核是包含在一块高质量晶体内的大量原子核中的一个，那么每一次辐射出来的伽马射线的能量几乎完全相同。辐射出来的伽马射线可以被另外一个处于基态的同一种原子核吸收，但是这种情况只有在辐射伽马射线的原子核和吸收伽马射线的原子核之间没有相对运动的时候才有可能发生。由于存在多普勒效应，任何相对运动意味着会导致光波的频率改变，从而不能被同一种的另一个原子核吸收。Pound和Rebka在哈佛大学的杰弗逊物理实验室（Jefferson Physical Laboratory）的塔顶，距离地面74英尺的高度，放置了这样的一个伽马射线辐射源，并在地面设置了探测器。他们将辐射源上下轻轻地晃动，同时记录探测器测得的信号的强度。通过这种办法，他们可以确定为了补偿重力造成的频率改变所需要的相对速度差，确定了相对速度差就可以知道频率改变了多少。然后，他们将整个实验装置反过来，辐射源放置在地表，而探测器放在塔顶，并测量频率的改变。结合上下两个方向的实验数据，他们可以消除由几个不同因素造成的实验误差。上下两个方向的实验测量结果之间的差别很小，如果把光波原来的频率分成均匀的1015份，频率的改变仅相当于占了其中的几份而已。但是这已经足够了，正是这个微小的差别体现了纯粹由引力造成的差别，这个实验在百分之十的精度内验证了爱因斯坦的理论预言。到1964年的时候，他们又改进了这个实验，使得理论和实验在百分之一的精度之内吻合。
    来自华盛顿大学的Clifford Will是这样评论的：这是一个卓越的科学成果，不仅仅因为这个实验是对相对论的一个经典检验，而在于非常具有独创性的实验设计。但笔者并不赞同以上观点，也许空气给他们开了一个玩笑。大家知道，光在不同介质中的速度并不相同，塔顶与地面虽然都是空气介质，但压强不同、密度不同，这必将导致光速不同、频率不同。笔者断言：同样的实验在真空条件下结果接近0。
    光作为一种波不可能受到吸引。光从玻璃中穿透出来会立即加速受到什么力？从光粒子学说看，受力与否都不合理。光只是一种波，它不可能为引力所动，它也不需要力的作用来改变。
    空气是声音的媒体，声音的速度在海平面为每小时1223公里,在11000米的高空是每小时1062公里。同理，电场海是光波的传播媒体，地球的电场海同大气分布的非均匀性相类似，非均匀电场海中的光速可能不同，并引发类重力红移和类引力透镜效应。
                                           [e-mail]

(2007-01-21 08:53:10)