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作者：陶东海 时间：2022-09-20 等效原理是广义相对论的第一个基本原理，也是整个广义相对论的核心。其基本含义是指引力场与以适当加速度运动的参考系是等价的。但我发现，引力场与以适当加速度运动的参考系，是不等价的。 一、引力和引力场 A物体的热辐射，是A物体内电子释放光子。光子在未被释放时是与电子处耦合状态，这时的“光子”是激发态电子的一部分，其运动速度与融为一体的电子同为亚光速。当被电子释放后，光子立即被暗能量撞击加速至光速。此过程是暗能量粒子失去自身部分动能，传递给了光子。由A物体发射出来的光子射向对面的B物体，B物体电子与A物体辐射来的光子耦合。 耦合后光子被降速，光子失去部分动能，所失去的动能加速了与融为一体的电子的亚光速运动。此时B物体的电子为激发态，表现为热运动加剧。B物体热运动加剧的表层电子其动能通过光子辐射或撞击行为，将动能向B物体内部电子传递。此过程表现为B物体由表及里被A物体的热辐射加热。加热B物体的能量，是A物体光子射向B物体途中获得的由暗能量赋予的额外动能。 B物体辐射光子对A物体做着同样的事，A物体也在被B物体的热辐射加热。 大量的A物体光子射向B物体时，途中都在做着这样一件事：从A、B物体相向区域的暗能量粒子中抽取光子由亚光速被加速至光速所需的动能。同理，大量的B物体光子射向A物体时，途中都在做同一件事：抽取其间暗能量粒子的动能。所有射向对面物体的光子，都在抽取途中暗能量粒子的动能。 暗能量粒子失去的动能，转化成了A、B两物体的热能。A、B两物体增加热能后会加剧热辐射量，辐射量的加剧，又加剧了光子的抽能力度。这种正反馈机制，能使A、B相向区域内暗能量粒子迅速失去动能，且失去速度会随物体热辐射加剧越来越快。暗能量粒子动能损失，其结果表现为A、B相向区域内的暗能量粒子膨胀压的下降，且在加速下降，致使失压区域与未失压区域的暗能量粒子形成了不断增大的压强差。这是区域内暗能量粒子失去动能产生的压强差。 压强差产生的另一原因是，光子是波色子，多光子能同处一空间，A、B两物体相向空间内增加的光子数量，不会增加区域内光子的膨胀压。但区域内光子数量的增加，会排挤掉区域内的暗能量粒子数量，使暗能量粒子密度下降，暗能量粒子密度下降会使区域内暗能量粒子膨胀压进一步下降。这是区域内暗能量粒子密度降低产生的压强差。 上述两种原因产生的、不断增强的压强差，推动着A、B两物体越来越快速地靠拢。牛顿将这一压强差，称为A、B两物体之间产生了“万有引力”。 由“万有引力”形成过程可知：1、“万有引力”是光速传递的；2、传递两物体之间的“万有引力”的引力子，就是光子；3、两物体之间有辐射光子互射，就能产生“万有引力”，即“万有引力”随光子可传递至无限远。且随距离增加，光子密度降低，“万有引力”迅速衰减。 引力，是物体处在暗能量密度有压强差区域时受到的压力差；引力场，是物体间相互辐射光子所形成的相向空间内暗能量膨胀压下降的低压区域。 二、惯性质量与引力质量 1899年天才发明家特斯拉在接受访谈时说了一句奇特的话：一切都是光。后人经百年的努力，证明了特斯拉的正确：一切都是光。电子与正电子、质子与反质子、中子与反中子等等，粒子与反粒子相遇后的湮灭，都成了光。一切粒子都是光子的“堆叠”。 要弄清楚惯性质量和引力质量的关系，需从本征质量、静止质量、运动质量、惯性质量、引力质量之间的关系说起。 本征质量：本征质量是粒子的本质特征之一，物质的本征质量就是粒子数量之和，即物质的多少。物质粒子在不同的空间、不同的运动状态下，其本征质量不会变，但表现出来的相互作用力是个变化量，根据本征质量的不同表现结果，人们对不同状态下的本征质量进行了再命名：静止质量、运动质量、惯性质量、引力质量。 原子核内的质子和中子，不是原子核质量的全部，原子核内的强力能也是原子核的质量。所以物质的本征质量，就是指物质的电子数量和原子核数量之和。本征质量是粒子的数量？是的，是个数量。只有本征质量被置于空间环境才有质量体现。我们宇宙从创生起就将粒子置于了空间环境里，所以本征质量一出生就有了质量。我们及组成我们的粒子、我们的世界，外围是真空，我们是处在真空环境里。真空里有什么？有暗能量，暗能量是有密度和暗能量粒子的运动性能的。暗能量赋予粒子质量。 静止质量：静止质量是本征质量所处暗能量密度的环境里，相对静止状态下的质量。静止质量大小是由暗能量密度和暗能量粒子运动性能决定。换个暗能量密度不同环境，静止质量相应发生变化。 运动质量：物质静止是相对的，运动是常态。物质运动时，不管是加速或匀速，都会增加前进方向上与暗能量粒子碰撞的频度和力度。增加碰撞等于增加了前进阻力，阻止物质的移动。要克服阻力，需要额外动能施加。这就注定了运动物质质量是由静止质量与动能之和。物质运动产生运动质量增量，也可换个说法，是动能迫使物质由静止时的暗能量密度区，向高密度暗能量区运动，从而物质在高密度区增加了静止质量。 惯性质量：惯性质量与运动质量是一个概念的不同称谓，惯性质量一般理解成静止质量与运动质量增量之和。在人类的运动速度内，运动质量的增量部分太小，惯性质量等同于静止质量。 引力质量：引力质量是本征质量在引力场里的质量表现。引力场是空间暗能量密度被改变了的场所。这里出现了引力场概念，不用相对论来定义和解理这概念，它太抽象。引力场是两物质相互辐射光子，光子沿途抽取相向空间内暗能量粒子动能，并排挤掉空间内部分暗能量粒子，致使区域内暗能量粒子动能和密度下降，带来的膨胀压下降，而形成的低压区域场所。引力就是物质处在未降压区与降压区之间的压力差。 在引力作用下，物质由暗能量均匀区向低压区移动，沿途场内的暗能量密度和运动性能都在下降中，故物质的静止质量也是在沿途逐渐减少中。逐渐减少静止质量的物质，在引力作用下获得了加速度，加速度赋予了物质运动质量增量。运动质量的增加量和静止质量的减少量，是引力事件的一体两面，即运动质量的增加量和静止质量的减少量是相等的，故在引力场里，物质质量保持不变，引力质量=静止质量。 由光“堆叠”来的粒子，在暗能量里都有静止质量，是因为粒子有了大小，占用了暗能量粒子应占的空间。粒子排挤掉了暗能量粒子，被排挤掉的暗能量粒子的质量就成了粒子的静止质量。与船的浮力就是船体所排挤了水的重力是一个道理。粒子是以占用暗能量粒子空间方式来获得质量的。组成原子核的质子、中子及各种介子，是以原子核整体来占用空间的，与电子内部一样，原子核内部没有暗能量粒子的存在，故物质的本征质量只能以核外电子和原子核为计量依据。 光子有本征质量，但没有静止质量，因为光子没有可测定的大小。与暗能量粒子大小一致，都是量子化机制下的最小单位，一粒光子最多占用一粒暗能量粒子位子。以空间占用量来计量质量，对光子不适用。故光子没有静止质量，或者光子静止质量就是暗能量粒子质量。暗能量粒子撞击光子，对光子的加速没有时延性，光子没有加速度一说，光子的运动性能上表现不出惯性来。光子这一无惯性表现，在人类现有的科学体系中，只能设定光子静止质量为零。但光子有以本征质量为基础的运动质量，它的运动质量就是自身携带的运动能量（直线运动能和自旋能），一般情况下，光子不会有运动质量增量现象发生，所以光子的惯性质量=静止质量+运动质量增量=静止质量+0=静止质量=引力质量=零。 三、等效原理不成立 从以上分析可知，引力场是个特殊的场所，引力场里的物质有加速度，但这加速度不会产生质增效果，不管加速度多大，引力场内的物质质量保持着与静止质量一样。引力加速度不产生质增效果，这是与惯性参考系加速度产生质增效果，有本质上的不同，也是这两个参考系不能等效的核心所在。一个人，在外太空通过加速产生与地球一样的加速度，此时的质量，与在地球时的质量是不一样的，一大一小不相等。 广义相对论的等效原理，是建立在要使一切物质的运动方程中不再含有引力项，即引力可以局部地消除了的惯性系内加速度所产生的重力，等效引力场所产生的重力，从而将加速度惯性系与引力场进行等效的假设上。两个系统内加速度所形成的重力可等效，但质量不等效，故系统不等效，等效原理不成立。 在有引力场环境下，实验室测量惯性质量和引力质量的差别。相对静止时，测量的是这两等式： 惯性质量=静止质量 引力质量=静止质量 若有叠加运动时，测量的是加了运动质量增量的等式： 惯性质量=静止质量+运动质量增量 引力质量=静止质量+运动质量增量 实验室测量质量不管是静止或运动状态，在引力场环境下，测量惯性质量和引力质量无差别。无论实验计量器精度如何，都无差别。 要测量出它们的差别，必须让惯性系脱离引力场。脱离引力场，由静止加速至实验对比引力场的加速度时，此惯性系内的物质惯性质量为： 惯性质量=静止质量+运动质量增量 实验对比引力场的引力质量为： 引力质量=静止质量 这样做才能明显分辨出，它们之间相差一个运动质量增量，是不等效的两个参考系。 相对论是以等效原理为方法，将引力物理现象抽象成了数理公式，数理公式推导下所得结论在对应物理现象时，必须弯曲时空才能逻辑自洽。这种超越常规的时空弯曲理念，恰好模拟出了它的宏观效果，并解决了计算上的精度问题。但真实的引力机制仍未被揭示。正因是等效计算，而非真实机制描述，故能阻断与微观量子理论的融通。自然规律在宏观与微观是融通的一体的，绝不可能出现宏观现象可脱离微观机制上的支撑。无法融通，正好说明了等效只是引力机制的替身而非本尊。虽如此，我们绝不能否定前辈们探索真理的艰辛与伟大。 |
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