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张树斌:卢鹤绂院士真的挑战相对论了吗?

2017-07-05  物理网文

卢鹤绂院士真的挑战相对论了吗?

           张树斌

Zhang Shubin

       〔 临汾市汾东路双语学校  中国山西省  临汾市  041000〕

(Linfen Fendong road bilingual school of linfen in Shanxi Province in China  041000)


摘要:本文首先论证了牛顿惯性定律关于匀速直线运动永恒性的不成立,然后论证质量为零的光子并没有惯性,也不会形成各向异性。最后,论证了即便是真的检验了光子运动引起横向多普勒效应的各向异性,也构不成对相对论的挑战。


关键词:惯性定律  光子  马赫原理


一   惯性定律本身的严重误区

 什么是惯性?这就涉及到对牛顿关于惯性的定义问题。牛顿惯性定律称:每个物体将继续保持其静止或匀速直线运动状态,除非有力加于其上迫使它改变这种状态。这就是所谓的惯性定律。这也就是我们常说的“静则恒静,动则恒动” 。“静则恒静” ,肯定是正确的。这是因为,凡是有静止质量的物体,除非有力加于其上迫使它改变这种状态,否则,它就会永恒保持其静止状态。然而,“动则恒动” ,则是牛顿惯性定律的最大误区。因为,宇宙自然中根本就不存在“动则恒动” 的物体。连星球的运动也有停止运动,陨落的一天。人们会说:匀速直线运动会永恒运动下去。那么,试问:有谁见过永恒的匀速直线运动?有人会说:钟表不是不停地运转吗?火车不是不停地跑吗?我说:火车匀速前进,那是以带动火车前进的电力或蒸气力为前提的,而并不是一旦运动起来它就停不下来了。如果不给它加力,火车立即停止。钟表的匀速运动,也是以通电或上发条为前提的。这样,我们就可以发现,世界上有两种匀速直线运动:一种是宇宙自然中的匀速直线运动和人为的匀速直线运动。但无论是那一种匀速直线运动,都不可能永恒运动下去。这就是说,牛顿惯性定律一半是正确的,一半是错误的。或者说前半条是正确的,后半条是错误的。用以证明牛顿惯性定律的唯一依据是伽利略的“理想实验” 和“外推实验” 。就是那个运动的小球,如无摩擦,它将永恒运动下去。这是物理学上机械论思想的根源。其实,即便是没有任何摩擦,运动的小球也会自动停下来的。因为,小球向下滚时在做正功,而在向上滚时要做负功。微观实验表明,粒子自旋分为1/2和-1/2,负1/2说明它在做负功,要消耗能量。所以,当推动小球的力耗尽之后,小球就自然停止下来。如此明显的错误,我们的物理学研究和教学却仍然依它为依据,这怎么能不把物理学引向错误的深渊呢?

 

二  光子有惯性吗?

从以上对惯性定律的分析,可以发现一个极重要的物理学问题,即:凡是具有静止质量的物体,无论它是处于静止状态,还是处于运动状态,它都是具有惯性力的。静止质量具有静止惯性质量,运动质量具有运动惯性质量。虽然,静止质量和运动质量都是同一个质量。静止的皮球和运动的皮球质量不会变,但运动质量的动量远远大于静止质量。你抱着一颗篮球和一颗从远处飞过来的篮球砸中你,完全不是一个概念。你抱着一颗篮球没有任何风险,而一颗从远处飞过来的篮球砸中你,就有可能让你受伤。这就是质量与动量的区别。静止的质量只反映它的质量,而运动的质量则不仅要反映它的静止质量,而且要反映推动静止质量运动的力、能量。爱因斯坦正是由于混淆了质量与动量的关系,才弄出来个相对论质量。最后,连他自己在晚年也不得不否定了这个所谓的相对论质量。(见张操教授《物理时空理论探讨---超越相对论的尝试》)。

由上可见,惯性并不是万有的。具有静止质量的物体才能有惯性,而不具有静止质量的物体根本就没有惯性。光就是没有质量的物体。因为,微观实验已经证明,光子静止质量为零。静止质量为零,就说明光子是没有质量的。其实,波动也是没有质量的。再从世界上只有实物与场的角度来看,与实物相对应的场也是没有质量的。由此可见,我们就不能不对卢鹤绂院士关于光子惯性运动引起的横向多普勒效应空间各向异性的检验表示怀疑。因为,没有质量的光子,不可能表现出各向异性特征的。原因在于,有质量的物体是三维的,三维的东西当然是各向异性的。然而,光子是质量为零的,或者说是没有质量的,而没有质量的物体,它就只能是一维的波动或场。运动的一维光子确实有多普勒效应,但它既不可能有惯性,也不可能表现出各向异性的特征。况且,马赫原理也从未要求“所有的粒子与场,必须显示出来同样的惯性各向异性”, 它只是要求时空与粒子和场相联系。这种联系既包括惯性粒子的联系,也包括非惯性场的联系。

当然,只有一种情况可以出现惯性的可能,这就是卢鹤绂院士验证的光子已经是携带了中微子的光子。因为,宇宙观察发现,地球周围包有一层厚厚的中微子,光子在接近地球时,是极有可能浮获中微子后到达地球的。如果真是那样,那么,卢鹤绂院士检验的光子已经不是通常意义上的光子了。他已经有了质量,或者说,他已经与有质量的中微子结合到了一起。中微子有质量是1997年日本东京大学宇宙线研究所的实验证明了的。这就是说,卢鹤绂院士检验的可能并不真正是光子,而是与光子接合在一起的中微子。正因为中微子有质量,所以,它就有惯性了。当然,也就可以表现出各向异性特征了。但那已经不是光子惯性运动所引起的横向多普勒效应的空间各向异性的检验了,而成为中微子惯性运动所引起的横向多普勒效应的空间各向异性的检验了。但不妙的是,有质量的中微子的惯性运动不会产生多普勒效应。因为,它不是光子,而是具有三维特征的中微子,不是光子的三维中微子怎么能产生多普勒效应呢?如果说是由光子产生多普勒效应,而由中微子产生各向异性,这倒是有可能的。但这样一来,就必须在另外的意义上解释卢鹤绂检验了。

  

三  即便是光子运动所引起的横向多普勒效应的各向异性真的被检验,也不能对相对论构成挑战

什么是马赫原理?这是一个最基本的前提。因为,不说清楚这一点,就不可能对卢鹤绂院士关于光子的运动引起横向多普勒效应各向异性的验证的意义作出正确的评价。要认识马赫,还得从牛顿说起。牛顿的绝对时空观认为,空间就像空箱子,装不装东西,装什么样的东西,它都是一样的。时间就像河里的流水,载不载东西,载什么样的东西都是一样的。一句话,时空是不与物质及其运动相联系的。这是典型的机械论物理学思想。物理学家马赫经过长期研究,认为,牛顿的这种绝对时空观,无法证明它到底存在还是不存在。后来,爱因斯坦正是抓住了马赫这一闪光的思想,在时空与物质相联系的基础上,建立起了自己的相对论时空观。所以,爱因斯坦称马赫为“相对论的先驱” ,还把马赫的这一思想称为“马赫原理” 。这就是说,马赫原理是相对论存在的前提。只有证明马赫原理是错误的,亦即时空并不与物质相联系,才能真正与相对论构成挑战。反之,只要证明马赫原理是正确的,亦即时空是与物质相联系的,那么,就不构成对相对论的任何挑战。卢鹤绂院士检验了光子运动所引起的横向多普勒效应的各向异性到底是证明了马赫原理是正确的,还是错误的呢?据卢永亮所长介绍卢鹤绂院士检验了光子运动所引起的横向多普勒效应的各向异性是符合马赫原理的。既然符合马赫原理,那怎么会对相对论构成挑战昵?因为,各向异性只能证明空间与物质相联系,而不能证明空间是一个空箱子。如果说挑战,那也只能说是挑战了牛顿绝对空间的表述。当然我们必须清楚,牛顿关于空间绝对的思想是正确的,但他关于空间的定义和表述是错误的。其实,我们通过空间与物质相联系,也可以证明空间是绝对的。

从以上分析可以说明,卢鹤绂院士挑战相对论没有选好切入点。其实,相对论并不是没有错误,而是有许多错误。诸如,狭义相对论的光速不变假设,相对论质量,质能方程和广义相对论的空间弯曲及质能互变理论等等,实际上这些理论都是错误的。在这些方面下功夫,要比证明马赫原理来的更有效。因为,相对论除过错误的观点,它毕竟还有正确之处。有的学者执问:你们研究出了相对论的那些方面是科学的?我可以大声回答这一问题:1  狭义相对论的同时性的相对性就是科学的;2  广义相对论的惯性质量与引力质量等效的原理就被微观物理实验证明是正确的;3  引力引起时间弯曲也是正确的。所以,我们既不能站在相对论立场上维护相对论错误的东西,也不能站在牛顿的立场上认为相对论的一切都是错误的。其实,牛顿力学也不是完美无缺的。比如,牛顿的三大定律和万有引力定律,就既有正确的一面,也有错误的一面。正是由于牛顿与爱因斯坦本身就各执一偏,所以,才给物理学造成如此的混乱。如果我们再不接受他们的教训,那么,物理学就永远没有整合的一天,也永远没有真正前进的一天。


参考文献:

 卢鹤绂、王世明:《对马赫原理的一个直接检验》

 张操:《物理时空探讨--超越相对论的尝试》

 张树斌:《绝对相对力学》


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2014-04-18

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