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本题极具挑战性与战略性。我冥冥直觉，题主暗设了四个动机：①相对论空间扭曲，可信么？②红移源自恒星退行，可信么？③光的传播不需介质，可信么？④以太不是暗物质，可信么？ 若皆不可信，就必然得出以下结论：①广义相对论，不成立！②宇宙大爆炸，不成立！③光的传播，有介质！④空间扭曲的是，暗物质！ 这一系列问题的总症结，要归根于对“迈克尔逊莫雷实验”的解释是否可靠！下面，我对相关文献资料（♣），逐段分析，提出我的观点（♥），若有不到之处，敬请补正。 一，文献——迈克尔逊莫雷实验的过程与结果：当时，麦克斯韦与狄拉克等主流科学家，认为光的传播介质是“以太”。由此产生了一个新的问题：地球以每秒30公里的速度绕太阳运动，就必须会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来，同时，它也必须对光的传播产生影响。这个问题的产生，引起人们去探讨“以太风”存在与否。迈克耳逊－莫雷实验就是在这个基础上进行的。实验结果证明，不论地球运动的方向同光的射向一致或相反，测出的光速都相同，地球同设想的“以太”之间，没有相对运动，实验没有看到条纹移动。看来，地球的移动对光速没有影响，即光在地面上沿任何方向传播的速度都相同。 ♥我分析：迈克尔逊莫雷实验的过程没有瑕疵，实验结果与判断是没有问题，实验是伟大的。 二，文献摘要——对迈克尔逊莫雷实验的解释。在1887年到1905年之间，人们曾经好几次企图去解释迈克尔逊——莫雷实验。♣菲茨吉拉德，根据麦克斯韦电磁理论，在1889年对迈克尔逊－莫雷实验，提出了一种解释：如果物质是由带电荷的粒子组成，一根相对于以太静止的量杆的长度，将完全由量杆粒子间取得的静电平衡决定，而量杆相对于以太在运动时，量杆就会缩短，因为组成量杆的带电粒子将会产生磁场，从而改变这些粒子之间的间隔平衡。这一来，迈克尔逊－莫雷实验所使用的仪器，当它指向地球运动的方向时就会缩短，而缩短的程度正好抵消光速的减慢。有些人曾经试行测量此缩短值，但都没有成功。♣1904年，荷兰洛仑兹提出著名的洛仑兹变换：观察者相对于以太，以一定速度运动时，长度在运动方向上发生收缩，抵消了不同方向上由于以太所造成的光速差异，这样洛仑兹就在不抛弃以太概念的前提下解释了实验结果。♣1905年，爱因斯坦在抛弃以太、以光速不变原理，建立了狭义相对论：空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝对的空间和时间。整个时空是平直、各向同性、各点同性，由此推导出洛仑兹变换。♣里茨在1908年设想：光速是依赖于光源的速度的，即运动光源所发射出来的光线速度与光源速度以矢量方式相加，光速，也就是以太流的影响被以太内的光速和光源的速度所抵消。一般称为弹道假说，企图以此解释该实验。♣弹道假说由天文学上观测双星运动结果易于排除，德·希特于1931年在莱顿大学指出，如果是这样的话，那么一对相互环绕运动的星体将会出现表观上的异常运动，而这种现象并没有观察到。观测发现，光的速度与光源的速度无关。既然没有一种静止的以太传播光波振动，牛顿关于光速可以增加的看法就必须抛弃。♣1892年，荷兰物理学家洛仑兹也提出了菲茨杰拉德相同的量杆收缩解释。这一观点可以解释迈克尔逊－莫雷实验，并承认以太存在，光速变化。♣1895年洛仑兹提出了更为精确的长度收缩公式，顺手把时间也调慢了一点，这就是著名的洛仑兹变换。通过以太的运动物体，纵向线度发生收缩（平行运动方向），其收缩的比例恰好符合迈克尔逊——莫雷实验的计算。同时这个方向的时间也变慢，这样这个方向的光的速度保持不变。这是光速不变的最早模型。为什么要改动时间？没有人知道，也没有理论依据。这个光速不变的版本，承认以太存在。没有悖论。根据他的设想，观察者相对于以太以一定速度运动时，长度在运动方向上发生收缩，以解释迈克尔逊-莫雷实验，时间变慢，以满足光速在量杆运动方向无变化。这样洛仑兹在不抛弃以太概念的前提下，提出光速不变。♣1905年，在洛仑兹提出光速不变观点10年后，爱因斯坦认为既然光速不变，作为静止参考系的以太就没有理由存在。于是抛弃静止参考系以太、以光速不变原理和狭义相对性原理为基本假设的基础上建立了狭义相对论。同时保留洛仑兹变换来解释迈克尔逊-莫雷实验和光速不变。爱因斯坦的洛仑兹变换是指纯数学的空间缩短，不再是组成量杆的带电粒子距离缩短。而且这种空间缩短不具有任何实质性的物理意义。例如，两辆速度不同的火箭经过太阳系，那么从慢速火箭上看地球与太阳的空间距离与快速火箭上的看到的空间距离不同，空间距离的物理意义在于引力大小，和阳光辐射强度有关。♣相对论认为空间和时间并不相互独立，而是统一的四维时空整体。在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的。几星期后，法国最重要的数学家亨利·庞加莱也提出类似的观点。 ♠我分析：正如1000年前人类不知道有空气或究竟是什么，100年前人类也不知道以太究竟是什么。猜定以太是静止的风，本身就是狭隘的。在无法解释光速不变的背景下，爱因斯坦用纯数学四维时空，强加于物理，显然武断。 三，文献摘要——进一步验证。♣1893年，洛奇在伦敦发现，光通过两块快速转动的巨大钢盘时，速度并不改变，表明钢盘并不把以太带着转。对恒星光行差的观测也显示以太并不随着地球转动。♣人们在不同地点、不同时间多次重复了迈克耳逊－莫雷实验，并且应用各种手段对实验结果进行验证，精度不断提高。除光学方法外，还有使用其他技术进行的类似实验。如1958年利用微波激射所做的实验得到地球相对以太的速度上限是3×10-2km/s，1970年利用穆斯堡尔效应所做的实验得到此速度的上限只有5×10-5km/s。♣综合各种实验结果，人们基本可以判定地球不存在相对以太的运动。 ♥我分析。对迈克尔逊莫雷实验之后的验证，依然是“一根筋”，那时还想不到有暗物质存在，至少假设不到要害。我认为，各种音频的机械波，作为能量波的传递，都借助于载体。而光，作为一种能量波的传递，也应该借助于载体，应该就是暗物质。 关于暗物质，丁肇中团队最近声称到2024年，可以揭示其基本模型与特性，有关细节仍在保密。不过，我倒是，结合国内学者的大胆设想，综合提出暗物质的模型、特性、功能。 暗物质是一种体积波（或海绵波）。其基本模型：是一种有厚度的正弦波，其一个周期的正弦曲线，对应一个暗物质量子，与轴子(axion)相当，即背景微波(2.725K)，波长7.35cm，静质量为0.7meV。暗物质的主要有五大功能。 其一，作为海绵波，遇到高能密会收缩。在粒子与天体附近，有引力透镜效应。不是时空弯曲，而是暗物质的海绵波曲率变大。 其二，暗物质是各种超微量子的载体。它可以承载量子物质波，例如中微子波、等离子体波。可以承载量子能量波，例如引力波、电磁波。但不能承载超短能量波，例如声波、超声波、次声波。 其三，暗物质以光速运动，有极强的“超渗效应”。可穿越任何粒子与天体。 其四，暗物质在深太空，其全局性分布，各向同性，熵值达到最大，是一种消弥态，是整个宇宙中，具有最低能量的“洼地效应”，仿佛一个真空吸尘器——吸尘、吸能、吸光、吸波。 其五，暗物质对被载体的运动，有极其轻微的“阻尼效应”，或叫“降频效应”。所谓的多普勒红移，其实是高频电磁波，被暗物质阻尼、拉长、降频。关于LIGO引力波与宇宙大爆炸的解释如下： ①这次20171014LIGO公布的引力波测试得到的500Hz，其实是，双中子星合并时发出的高频波，在1.3亿光年的暗物质中，被阻尼成500Hz超低频波。 ②大爆炸之证伪：我承认，在哈勃望远镜的周围的各个方向，接受到所有恒星的红移，可以有它们都在退行之解释的一个选项。但是，就同一个恒星而言，它向各个方向发出的光，如果哈勃望远镜，在它周围接受的必然都是红移，那么如果还说，该恒星向各个方向退行，显然不可能。因此，大爆炸理论是荒唐的，宇宙膨胀，或者是说，空间弯曲是不成立的。 小结：空间弯曲的本质，不妨假设是暗物质“海绵体”受到粒子或天体引力场梯度影响的一种能密变化。简言之，引力扭曲的就是暗物质。 |
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