物理学中的荒诞假设之16时空弯曲摘要 时空弯曲是爱因斯坦广义相对论中的一个假设,黎曼空间也只是数学家黎曼的一个想象,并不是真实的物理空间。以 太论认为:大质量星体周围的光线弯曲是由于以太气体的密度分布不均引起的,水星的进动是由于以太的阻力所导致的轨道角动量损失,时空的拖曳 并不存在,时间的膨胀也不成立(因为我们不能把时间的流失速度与计时工具的快慢混淆)。关键词:时间,空间,时空弯曲,以太论引言狭义相对 论指出,当物体以接近光速运动时,时间会变慢,空间会收缩,即所谓的“时空膨胀”现象,而广义相对论则进一步将引力解释为时空的弯曲,但是 ,时空真的能弯曲吗?时空弯曲的由来时空的定义在经典物理学中,时空指的是时间和空间的总称。时间是一维的,如同一条无尽的河流,从过去流 向未来,不可逆转,空间是三维的,指的是由长、宽、高三个维度构成的空间,也是我们能够直接感知和体验的空间,时间流逝和空间距离对于所有 观察者都是一致的。在相对论中,时空是一个抽象的概念,是时间和空间的结合体,而且是一个不可分割的统一体,任何物质或事件都必然存在于某 个特定的时空坐标之中,时间和空间不再是绝对不变的,而是与物质的运动状态紧密相关。时空弯曲的描述在经典物理中,时间与空间是相对独立的 ,二者没有关系,也不存在时空弯曲这个概念。在相对论中,时空是四维的,时空的弯曲应该包括时间的弯曲和空间的弯曲,时间弯曲指的是在引力 场中时间会变慢,而空间弯曲指的是曲率不处处为零的空间,在弯曲的空间中,平行线公设不再适用。时空弯曲的证据?光线弯曲?1919年,英 国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿在非洲普林西比岛观测日全食时,拍摄到遥远恒星的位置偏移,证实了爱因斯坦的广义相对论预测的光线在经过大 质量星体时会发生弯曲。这一观测结果与广义相对论的预言吻合得较好,成为广义相对论正确性的重要证据。?水星近日点进动?爱因斯坦的广义相 对论能够解释水星近日点进动的问题,这是牛顿力学无法解释的现象。根据广义相对论的计算,水星近日点进动的观测值与理论计算值非常接近,进 一步验证了广义相对论的正确性。??地球自转拖曳时空?2004年,美国航天局通过观测绕地球旋转的两颗卫星LAGEOSⅠ和LAGEOS Ⅱ的轨道变化,直接测到了地球自转时拖曳周围时空的现象。这一发现首次直接测量并证实了爱因斯坦广义相对论的一个重要方面,即旋转天体会拖 曳时空。??时间膨胀?科学家使用原子钟进行实验,发现当原子钟放置在不同高度的位置时,时间流逝的速度会有所不同。例如,将一个原子钟放 在海平面高度,另一个放在山顶,经过一段时间后对比发现,山顶上的原子钟比海平面上的原子钟快了约20纳秒。这一观测结果支持了广义相对论 中关于时间弯曲的预言。时空弯曲的错误理论的错误黎曼空间是数学家黎曼想象出来的四维空间,并不是真实的物理空间。在19世纪,高于三维的 几何学还是被拒绝的,1860年,库摩尔还在嘲笑四维几何学,但是,随着数学家们逐渐引进一些没有或很少有直接物理意义的概念,例如虚数( 它在自然界中没有实在性),数学家们才学会了摆脱“数学是真实现象的描述”的观念,逐渐走上纯观念的研究方式,但几何学也从此割断了与物理 学的联系而独自向前发展,而黎曼几何就是在这种环境下诞生的。物理学,作为一门自然科学,其核心在于探索自然界的基本规律,它旨在理解宇宙 万物的本质属性,以及这些属性之间如何相互作用、变化和发展。作为物理学家的爱因斯坦,竟然用数学家想象出来的空间当作真实的物理空间,实 在是无法理解。人类的伟大有时出自幻想,但不能幻想到疯狂的程度。在我们的日常生活当中,我们无法感知时空的存在,更无法把握时间的本质。 在我们生活的这个空间中,所有能看到的物体都是三维的,人类也不可能看到二维或者四维生物,因为我们肉眼所观察到的光也是三维的,每个维度 都有着自己世界的物理定律,每个维度之间相互独立,所以无论你用什么办法去证明,最后发现你都是在用三维物质来证明别的维度的物质,这本身 就是不科学的。不能将高维度的理论应用于低维度,我们现在所推测的二维世界都是以三维的认知为基础,从观察的角度来说,我们根本不可能看到 、也很难理解和想象四维空间。因此,任何关于四维时空的描述都是凭空的想象,也可以说:广义相对论没有坚实的理论基础,是空中楼阁。光线的 弯曲光线经过大质量星体时会发生弯曲是事实,但它能够证明时空弯曲吗?时空弯曲导致光线的弯曲完全是一种想象,没有任何经典理论的支持、也 没有其他实验的间接证明。我们知道:太阳光经过地球的大气时也能产生弯曲,但这种弯曲肯定不是时空弯曲导致的,是由于大气对光线的折射导致 的,为什么太阳附近的光线弯曲不可能是太阳大气导致的?如果承认以太的存在,那么,太阳附近的以太密度分布也是导致光线弯曲的原因之一,因 为任何波的传播方向都与介质的密度分布有关,或者说,在气体介质中,波的前进方向是向着介质密度较大的一侧偏折,例如,沙皇炸弹产生的冲击 波可以绕地球三圈,如果冲击波不向地面方向弯曲,它是不可能绕地球三圈的。水星的进动1859年,天文学家勒维利埃发现:水星近日点进动的 观测值为每百年5600角秒,扣除5025角秒的世纪岁差后,还剩575角秒。问题是:这575角秒的进动是如何产生的。相对论并不能独立 解释水星的进动,因为根据相对论,时空的弯曲对水星的进动的影响只有43角秒,但观测值却是每百年5600角秒的进动。在相对论中,观测值 是这样分配的:5600(观测值)= 5025(岁差值)+ 532(行星的影响)+ 43(时空弯曲)。对于岁差值,没有人提出异议,但 对于行星的影响,很多人就有不同的看法。例如,美国天文学家纽科姆是采用近似的同心圆环模型计算方法,在计算过程中有四个假设:第一,水星 及七大行星的轨道都在黄道面上,倾角皆为零,第二,假定七大行星的轨道都是以太阳为圆心的同心圆环,第三,他们将各行星的质量粉碎,均匀分 布在各自的圆环上,第四,认为水星任转一周,受到的摄动都相等,最后计算出的数值是532角秒,可以看出,纽科姆所得到的数据是非常粗糙的 ,其误差很可能大于10%。中国科学院地质与地球物理研究所的汤克云研究员认为:金星等七大行星所引起的水星轨道进动约为每百年负600角 秒,并在《金星对水星的摄动肯定为负》一文中说明了原因。?如果汤克云研究员的观点是正确的,或者行星影响的计算误差大于10%,相对论中 的时空弯曲就是一个笑谈。星体的进动会受到多种因素的影响,例如,太阳大气、太阳风粒子、潮汐力等,中国物理学之父吴大猷先生也表示了质疑 :这些校正总值达5100角秒之巨,剩余43角秒不及总值的百分之一。以太论认为,水星每百年有574.6角秒(除去岁差)的正向进动,很 可能是以太阻力引起的轨道衰减起主导作用。在以太论中,观测值是这样分配的:5600(观测值)= 5025(岁差值)- 600(行星的 影响)+ 1175(轨道的衰减)。时空的拖曳通过观测绕地球旋转的两颗卫星LAGEOSⅠ和LAGEOSⅡ的轨道变化,就能直接测到地球 自转时拖曳周围时空吗?本文认为:不能。假设人造卫星的轨道受时空曳引效应的影响,但是,它还受到其他种种原因的影响,例如,地球并不完全 是球体,由于自转的离心力而形成了略微扁平的球形,此外,地下的物质的密度和成分并不是均匀的。所以,引力的强度随着地球表面上的位置不同 而不一样,这些都会使绕地球飞行的人造卫星的轨道产生偏差。这些偏差与相对论效应无关,但却比时空曳引而产生的偏差要大许多。要检测出隐含 在大的偏差中的小的偏差,可不是一件容易的事。根据相对论,时空的曳引给卫星带来的偏差是每年2米左右,而因地球扁平而产生的偏差是每年几 千千米。由此可知,曳引效应是多么的小。很多的科学家怀疑时空拖曳理论,日本东京大学的一位教授认为,确定时空曳引效应引起的微弱作用,如 果不能相当严格地去掉隐藏在其中的由地球引力分布而产生的影响,就不能说是有说服力的验证。所以,通过对卫星轨道的变化来证明曳引效应,实 在难以令人信服。 时间的膨胀当原子钟放置在不同高度时,原子钟的快慢确实与高度有关,但是,我们不能说时间流逝的速度会有所不同,因为 原子钟只是一种计时的工具,不能把计时工具与时间划等号,钟表慢并不代表时间流逝的速度慢。如果我们把单摆钟放置在不同的高度,钟的快慢也 与高度有关,大家都知道单摆钟的的周期与重力加速度的关系,也没有人说单摆钟的快慢是由时空弯曲造成的。原子钟并没有特别之处,它的原理仍 然是基于原子的固有振动频率,地球的引力对它的影响很弱,但不是没有影响。引力红移也是基于相同的原理:在引力大的地方原子的固有振动频率 变慢。光是粒子振动产生的,其频率就是粒子的振动频率,但光在传播过程中,其频率并不变化。如果假设时间膨胀是正确的,必须假设原子的固有 振动频率与引力无关,但实验证明的恰恰是原子钟的振动频率与引力的强度有关。以太论时空以太论禀承经典理论,认为时间和空间是相对独立的,二者没有关系,而且与质量也无关。以太气体广泛存在于自然界中,在大质量星体周围,以太的密度分布类似于空气,很可能这才是光线弯曲的真正原因。结论时空弯曲只是爱因斯的一个假设,在理论上,黎曼空间只是数学家想象出来的,并不是真实的物理存在,而且,关于时空弯曲的任何一项实验,都无法证明时空确实是弯曲的。 |
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