为什么不用“空间弯曲”彻底取代引力?

以吾之名号令天道


其实这是一个成本问题。

发明和发现

首先,我们要搞清楚一个点,科学家到底是“发明”和“发现”了物理定律。实际上,我认为是发明了。因为现代科学的工作方法的第一步其实是给研究对象下定义。所以,其实这些理论的名称,大多都是这位科学家或者后世科学家为了纪念某位开创者而定义出来的。就好像,引力可以叫做引力,也可以叫做时空的弯曲。他们只是对同一个现象,发明了不同的物理理论来适配而已。所以,至少目前不存在绝对客观的理论,就连爱因斯坦的相对论,可能在未来也会被更大的理论纳入其中一样。

科学家是一群激进的保守主义者

那科学家到底在比的是什么?其实是谁的理论更匹配,也就是误差更小。牛顿的理论其实对宏观世界匹配的非常好了,完全够用了,所以其实科学家是不会愿意轻易去更替这套理论,试想一下,那可是全世界的物理学家都要换,而且正在学物理,以及已经出了的教材都要做出修正。所以,只要没有被证伪,没有误差大到不可接受,科学家是不轻易更换理论的。所以只有当牛顿的理论到了引力大,速度快,尺度大的世界,开始出现误差大到不可接受时,科学家才愿意换上相对论。同理,在量子力学方面也是这样。

所以,他们其实是一群激进的保守主义者。

使用成本

就如果上一段说到的,其实牛顿的理论已经在宏观低速很好用了,我们在地球上,甚至航天技术,牛顿的理论真的够用了,而且误差很小,所以科学家是还会继续使用的。而且牛顿理论很简洁,而且用起来也很方便,很容易。而如果全都换成相对论,不仅计算超级繁琐不说,会耗费大量的时间成本,最后能提高的精度微乎其微,简直得不偿失。还不如直接用牛顿来的实在。在航天领域,其实目前很多任务,用牛顿理论误差都在1秒以内。也就是说,用了爱因斯坦的理论,不仅计算量达到令人发指,而且能提高的也不过是零点秒的精度而已。所以,根本没有必要。


钟铭聊科学


  关于相对论的不可靠性,有兴趣的朋友们可参阅本人的以下文章:

  


彭晓韬


万有引力的本质不是时空扭曲而是空间缩收,是带质量物体吞噬周围的空间,造成空间运动空间收缩,形成空间的漩涡。在空间的漩涡中,空间在向物体的中心方向运动,想离开带质量物体周围空间漩涡中,必须能克服空间向物体的中心方向运动。

引力波的发现证明爱因斯坦的时空扭曲是错误的,广义相对论预言了引力波的存在,但以时空扭曲理论去测试引力波是测试不到的,近年来改用空间缩收理论,才测试到引力波。而空间缩收产生万有引力现象的理论,是道德经的引力理论。

道德经的万有引力理论:“万物负阴而抱阳,冲气以为和”。万物释放空间的“阴”围绕着吸收空间的“阳”而运动,物质之间的空间空虚产生万有引力现象。

温度低的物体由于需要吸收周围的空的能量,空间向低温物体中心缩收,产生冷凝现象。

带质量物体由于需要吸收周围的空间进行黑体辐射,周围的空间向带质量中心缩收,产生万有引力现象。

太极阴阳转化不是简单的温度高低,太极双鱼,一鱼吸收空间的物体为阳,释放空间的物质为阴,另一边才是温度高的为阳,温度低的为阴。

在星系中公转线越快的天体,释放的黑体辐射越多,产生的万有引力G越大;天体的自转速度越快,产生的万有引力G越大。


太上邪神


这个问题很好,我来试着回答一下。

爱因斯坦广义相对论作为科学理论,将引力表述为时空的曲率——引力不是力,是时空扭曲的结果,预言了引力波、引力红移、引力透镜等物理现象的存在,并都已被证实,是牛顿引力定律的更精确的版本,革命性的改变了人类对宇宙的认识,极大推动了物理学的发展。


但一个科学理论,不是真理,只是不断的在向真理靠近,我们从来无法证明一个科学理论是“永远”绝对正确的。广义相对论也是如此,它注定不是一个完善的理论——在黑洞处、宇宙大爆炸处失效就是证据。另一方面,时空扭曲的表述必然导致更高维度的时空模型,而高维时空至今并无任何直接观测证实,加上广义相对论和量子力学的不可调和性等等,因此,科学家们本着质疑、不迷信权威的科学精神,并不能彻底丢弃“引力是一种力”的定义。再没有最终完全理解引力的状况下,多角度展开研究不失为稳妥的策略。

例如,量子力学中的波粒二象性,我们在研究光的时候,有时视其为波,有时又视其为粒子,也许是出于对光的本质至今没有真正认知的原因,但这种互补的确极大的推动了对光的认识,何乐如不为?


另一方面,“粒子标准模型”虽然存在很多问题,如其中有一大把的参量只能实验获取并不能通过理论本身计算获得,并需要很精细的微调等,但仍然是现在已经发展成为相对完善的最成功得理论之一,物理学家们为此付出了极大的心血,成功解释和预言了大量的物理现象,2012在大型对撞机上发现的希格斯粒子就是其预言的。“粒子标准模型”也预言了“引力子”的存在,并作为最后一块拼图,和其他三种基本力一样,引力子作为传播引力的信子,物理学家们当然不会放弃探寻。


总之,科学至今真正创立不过300年,人类对世界的认识还及其浅,广义相对论虽然伟大,但并不完善的,没有人敢说引力是时空的扭曲就是真理,不应失去质疑,这恰是科学精神所在。


人择原理


在相对论里,时空弯曲确实取代了引力。但这并不意味着有了相对论,就不能用其他理论了。只要其它理论的描述能与实验数据相稳合,一样可以被接受。

“黑猫白猫,抓着耗子就是好猫”这句话目前对于科学依然适用。一个理论,可预言,可检验就是好的。可预言,实际上就是得具有实践指导价值,也就是好用。而爱因斯坦的时空弯曲理论和牛顿的万有引力理论,各有各的运用领域,不可替代。

惊世骇俗的时空弯曲,统领引力,制霸“高速强场”。

在爱因斯坦的相对论中,将引力解读为时空弯曲的几何效应,并根据黎曼度规张量发展出了广义相对论的场方程。

广义相对论引力理论实际包含两个方程:一个是告诉物质如何扭曲时空的方程——引力场方程;另一个是告诉物质如何在弯曲时空中运动的方程——运动方程。

从物理方程来说,相对论场方程比万有引力方程更精准,可解释的引力范围更大,并符合万有引力解释不了的“高速强场”下的观测数据。也就意味着,引力的时空弯曲解释优于超距作用的解释。对相对论的各种实验检验,已使它成为了物理学牢不可破的基石之一。

由它推断出的“钟慢尺缩”效应已应用于了GPS定位系统,"引力透镜”也成为了天文学观察的重要工具,预言了“黑洞”这样的宇宙巨兽。同时,它还揭示了引力与加速度等效的“等效原理”。

总之,时空可以弯曲的概念,让我们对宇宙的理解有了全新的视角,并对探索宇宙有极大的指导意义。

万有引力轻便灵活,适用于“低速弱场”

在“低速弱场”的近似下,即物体的运动速度比光速低很多,且引力场不太强的情况下,爱因斯坦引力场方程可以简化成万有引力方程,广义相对论的结果与牛顿力学一致。

万有引力作为相对论在低速环境下的近似解,其计算结果并不算错,它们之间的差距微乎其微。但对比相对论复杂的10阶张量方程,万有引力的“平方反比定律”简单易用。

就像你有一包30重的行李需要找人帮你提,10元请一个棒棒就能搞定,但有人让你找个起重机来提,因为起重机可以提10吨重的东西,而且比人力更稳,你会愿意吗?

适用才是王道,在严谨的科学领域,依然如此。万有引力定律在地球上运用是完全适用的,而且即便是阿波罗登月,运用的也是牛顿的万有引力。也就是说,在地月系统的环境中,万有引力依然适用。

一般来说,运动速度只要不超过光速的1/10,都属于低速环境,而地球的环境也属于弱引力场,适用于万有引力定律,而超过了光速的1/10,就要考虑用相对论来思考问题了。

而在大尺度的宇宙探测中,所有的天体相对于我们来说,都属于高速运动,而黑洞也是在研究相对论的极限强引力场中,推测出来的怪物,所以我们要解释宇宙就离不开相对论。

从哲学上来说,科学就是一种实用主义。

可以说,只要人类还未离开地球,在日常的适用性上,牛顿万有引力理论就优于爱因斯坦的相对论。

就像一把随身携带的快刀,和一把每次出鞘都需要大量解封仪式的无锋重剑,用来削苹果,你选哪一个?场方程的计算太繁琐,它虽能帮我们攻克知识认知的巨石,但日常应用难免太费事。

目前,万有引力的优势在于应用,相对论的优势在于概念与精准度。万有引力用起来好用,但牛顿对于引力的解释是不完备的,相对论塑造了引力全新的概念且精准,只是不太好用。

爱因斯坦为引力引入的时空扭曲概念,取代牛顿万有引力的超距作用,是一个巨大的进步。时空扭曲的概念,极大革新了人们对于世界的认知。有利于人类更深入理解世界,以构建更宏大的宇宙描述。

但理解世界,人人都有自己的一套方法论,在物理学领域也是如此,推导的基础不同,得出的理论也就不一样,而另一套与相对论同样优秀的量子力学理论,与相对论就是完全不同的路子。

时空弯曲这么完美了,为什么还需要量子力学的引力子说?

时空弯曲,虽然对引力的描述十分完美,但却无法描述其它的力,让它显得还不够完美。而物理学后期的发展,是为了寻求一种统一的理论,这也是爱因斯坦晚年去追寻统一场论的原因。

而量子力学作为与相对论完全相反的一种理论体系,却能统一除了引力以外的其他三种力。引力子即便还未被发现,也让人舍不得放弃。

在真正的终极理论还未正式出现以前,相信相对论和量子力学,将作为物理学界的两大基础理论,一直并存。

也就是说,关于引力的不同理论的解释,能够长期并存于物理学界,并不是因为各理论对于引力的解释还不完善,而是因为能够包容引力的统一理论,迟迟未能正式建立。

而唯一能够同时包容量子力学和相对论的超弦理论,却因为无法被检验,而不能算着一门真正的理论。

目前我们所有的知识仅仅来源于宇宙汪洋中的一座偏远孤岛,认知的局限让我们无法看见宇宙的全貌,而任何物理学理论的发展,清晰的物理图景是十分重要的,不然就成为了神秘的数学宗教。从物理图景到数学公式支撑,再到实验验证,这三步对于一个理论来说缺一不可。

总结

这个问题的核心不是时空弯曲能不能取代引力的问题,而是为什么会有各种不同的理论并存的问题?回答是科学版图诸侯割据,还未大一统。在物理学家看来,这些众多不同的理论,都是大一统理论的前生或一部分而已,只是目前我们还不知道如何把它们拼合起来。

任何追寻真理的科学探索,都是要付出巨大代价的。每一种新理论体系的建立都是一种冒险,因为新理论都必须要解决原有实验数据的解释问题,才能成为科学之树上的新枝丫。

科学本就是一种继承再迭代的系统,任何能经受住时间检验的理论,都是有其价值的,理论就像工具,怎么用?还在于人,以及人所处的环境。

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想法捕手


简单来说,当我们说某件事物的本质时,这种说法其实是不严谨的,理论上讲我们不会到达事物的本质,只能接近,这是科学的定义所决定的!

而爱因斯坦和牛顿对引力的不同描述有什么区别呢?简单讲,爱因斯坦的空间弯曲是相对时空观,而牛顿的万有引力是绝对时空观,空间弯曲传递引力是需要时间的,而牛顿的万有引力是瞬间完成的,不需要时间。

哪个正确呢?爱因斯坦的空间弯曲更准确,牛顿的万有引力定律只是广义相对论的近似值,但即使是近似值对于我们来说已经足够用了,因为我们生活的世界里无论是速度还是引力都非常有限,所以误差非常非常小,如果非得刻意追求广义相对论的精确,反而会更麻烦,也没有必要!所以科学家不会放弃引力的概念!

同时,广义相对论绝不仅仅是空间弯曲这样简单的描述,它的背后有复杂的数学计算才得出的公式,比如说高等数学等,绝不是一个“空间弯曲”这样一个相对模糊的概念!

那么既然空间弯曲是更准确的描述,为什么还要寻找可能不存在引力子呢?

凡事没有绝对,科学家发现其他三种力都有基本的相互作用粒子,自然会猜想引力是否也有基本作用粒子,比如引力子?

在科学领域,没有对错之分,只有在一定范围内更准确之分,有可能引力子是比空间弯曲更接近引力的念说形式,就好比光的波粒二象性一样,事实上光的本质不可能即是粒子也是波,只能是一样,而之所以有波粒二象性是因为人们对光的特性的观察结果定义的!


宇宙探索


那他们俩谁都替代不了谁,他们都是对引力规律的模拟。对于引力相互作用现象的描述。

人类的理论模型不等于自然规律,人类是在用理论模型去无限逼近自然规律。就如同泰勒展开用多项式逼近函数图像一样。

对于引力相互作用,牛顿的描述是两个质量的物体之间的互相吸引,有可能是超距作用。法拉第场概念之后,人们意识到相互中通过场来传播的。牛顿引力定律能够很好地描述引力相互作用现象,比如我们发现海王星。但是,“多项式”(牛顿万有引力模型)在有些区域却和"原函数图像″(引力相互作用现象)偏离越来越大。如光线弯曲预言小了一半,水星近日点进动等等。

爱因斯坦的描述是物质的分布和运动影响周围时空结构让其发生弯曲,而引力只是时空弯曲的几何效应。也就是说,不受任何相互作用物体在引力场中是测地线(数学家根据直线的性质的扩展)的,这也就是为什么说广义相对论框架之下说引力不是力的原因。

这个“多项式”(广义相对论)不仅能够描述之前那个所能模拟的,而且它所不能描述的一些“区间”(区域范围)。但是他有些东西也是不能够解释和预测的。比如,如果考虑引力相互作用的量子效应。这就是我们为什么要发展量子引力理论的原因。

我们要寻找下一个多项式,他能够更大范围的去逼近原函数。

理论或者模型具有有效性,范围性,有限性。

之所以是这样,还是因为上述原因。

因此这个问题就很好回答了,广义相对论框架中的弯曲时空和牛顿引力定律在相同的范围之内,预言几乎是没有任何差别的,所以,两者不存在谁替代谁,因为在一些范围内,相对比较简单的牛顿引力定律更容易解决问题,而且得到的结果跟实验符合很好。这就是牛顿引力定律为什么一直留下来原因之一。


耀星会工作室


爱因斯坦的空间弯曲理论只是解释了万有引力的本质,并没有否定和取代万有引力,何来彻底取代?

万有引力是牛顿发现的,是我们宇宙存在的物质本质属性。只要有质量的存在,就有引力存在,其大小与相互作用的物质质量成正比,与距离平方成反比,由此得到的引力常量至今还是物理学中一个重要参数值,怎么能够否定呢?

爱因斯坦的发现只是突破了古典物理学中的一些限制,适合研究高速惯性系的一些现象,并与之相吻合。这在人类进入了航天高速时代尤为重要。

这个时候如果我们还拘泥于牛顿的古典力学,得到的计算结果就会谬之千里,发往火星的探测器就会不知去向。

牛顿时代没有这些玩意,所以发现不了这些理论中的问题,但也有一些难以精确描述的难题,比如水星进动的问题,最终还是爱因斯坦时空弯曲理论完美的解决了这个悬念。

时空弯曲理论解释了引力存在的原因,同时也预测了宇宙中可能由于引力发生的一些状态,比如光线的弯曲、引力透镜、黑洞、引力波等等,这些广义相对论预言已经都得到了观测和发现的证实。

如果没有这个时空弯曲理论,牛顿的古典力学理论,包括万有引力理论是解释不了这些现象的。

但引力是一种客观存在,是这个宇宙目前发现的四种基本相互作用力之一,这个铁板上钉钉的事实怎么能够抹杀呢?

引力和电磁力是两种宏观力,这在经典物理学中就能够确认,但强力和弱力却是属于微观之力,是量子力学的范畴。这四种基本力所适用的空间、范围和对象都不一样,都不能相互取代。

问题说明中的一大堆说法可以说是不知所云,没有一点可以否定引力存在的理由或者证据。

四种基本力的发现是经过无数科学家们几百年孜孜不倦的探索才确定的,是这个世界本质属性的存在。随意就想把其中一种力否定,实在是无知和愚蠢的妄想,是一种典型的民科思维。

现在科学家们正在设法把归属于经典物理学和量子力学的四大基本力统一起来,建立一个大统一理论。

这个理论丝毫没有否定某种基本力存在的意思,而是通过研究四种基本力里面更深层次的本质,找到它们之间联系和统一的规律,形成一个统一框架,说明四种相互作用力的理论或者模型,使人类对这个世界的认识实现新的跨越。

现在的研究已经把强、弱和电磁力等三种基本作用力统一起来了,只有引力还没有统一起来,距离大统一只有一步之遥。但正是登上顶峰的这一步,很难很难。

我们只能耐心地期待。

就是这样,简单回答,欢迎讨论


时空通讯


这里涉及爱氏相对论基于“闵氏空间”与“黎曼空间”两个纯几何的时空模型。

我的答案是:不用“时空弯曲”取代“引力”的主要原因是有以下两个基本估计:

①时空张量场T=L(x,y,z,ict)只是数学建模。

L是拉格朗日算符:L=L(i,j,k)=△=▽²,是带三维基矢(e'=i,j,k)的二阶偏导数操作的代号,写全了就是:L=△=id²/dx²+jd²/dy²+kd²/dz²。

②科学界普遍默认,用时空张量场(T)替代万有引力(F)未必是一个可靠可信可操作的好主意。因为空间是什么,我们依然是一头雾水。

有必要:明确时空的基本性质,揭示闵氏时空与黎曼时空与物理时空的不自洽问题。

否则,对本题的回答是不能令人信服的。

以下先讨论“物理时空”的相关问题。然后再切入本题。

物理空间的基本性质

提出“物理空间”的意义在于:不可以把冥冥之中想象的数学时空强加于真实时空。

目前,科学界对空间的认知:在实际工作中是道法自然的、纯实用主义的;在理论研究中,是肤浅浮躁的、纯几何思维的。

1. 空间的基本概念:定义与功能

空间的定义

空间,作为一种物质存在形式,是只含并充满场量子的有质量/能量/密度的真空场。

空间的构成:

空间的基本单元是场量子。场量子可以模拟为一个涟漪子或漩涡球。

空间的功能:

空间可以吸纳·承载·传播各种力(如摩擦力)、各种能(如化学能)、各种场(如地磁场)。

空间的别称:

空间=空间场=真空=真空场=场介质=介质=场=以太=炁=暗物质=暗能量。

空间的哲学:

①聚则成器,散则成气。②色空亦空,四大皆空。③无有无不有。

2. 场制衡原理:

根据F=GMm/R²,质量效应(Mm)与空间效应(1/R²)是相互制衡的。

有多大的质量就有多大的场半径:m∝R³。

实体的惯性质量(m)与真空的引力质量(m')是相互制衡的

超对称关系:m=m'=V'ρ',

场制衡方程:m=⅓4πR'³ρ'...(1),

方程(1),可估计引力场半径。

3. 空间的分类:内空间与外空间

实体的定义:

实体是特定空间中至少含有电子的物质体系,也叫体系或物系(body system)。

实体的分类:

①独立存在而极其稳定的基元实体(电子与质子),可把中微子归入高频光量子 ;

②由基元实体结合的复合粒子(如中子/原子);

③由复合粒子结合的大粒子(如分子/大分子/基因/病毒/细胞/汽车)。

④由大粒子聚合的宏观物体(如宇宙尘埃/行星/恒星/脉冲星)。

内空间:

内空间是实体或物系内部的空间。比起实体所含的亚原子而言,内空间是极其广阔的。

原子半径约53皮米,核外电子半径2.82费米,原子核半径约1.5费米,内空间体积是电子体积的(53×10⁻¹²/2.82×10⁻¹⁵)³=6.6×10¹²倍。

内空间光子的动能(hf)密度是较大的。内空间的光子频率(f)主要取决于核外电子的绕旋速度v。

核外电子动能与内空间光子动能(辐射能)有光电效应的超对称关系,

即:½m₀v²=hf...(2)。

不同的电子速度激发不同的光子频率,而核外电子从近核点v最大到远核点v最小。因此就有了原子光谱的超精细结构分布。

内空间具有封闭性

一方面是因为内空间光子有强大的梯度吸附力,将原子要素收敛在一起。另一方面是因为电子运动具有强简并压。

内空间具有旋转性

因为内空间是实体的要素成分,当然会随着实体一同运动。飞机内空间是封闭的,否则舱外冲击波闯入不可思议。

外空间:

实体表层或壳之外的空间,叫外空间。

壳是微妙的。比核外电子的远核点进动半径再大不少,大致是原子的壳半径。

原子与原子之间的相互作用,是经由原子附近的场作为作用力载体进行光子交换的,不可能是两个原子的核外电子之间直接的裸接触。

摩擦力,看起来是两个宏观物体的直接接触,而在分子尺度上则是光子间的热平衡机制。

近空间:

实体附近的外空间简称近空间。近空间充满了较高频光子,但随着实体真空引力场半径的延伸,依次推涌的光子会逐渐降频。

远空间:

远离实体的空间,依然是实体引力场所统辖的空间。通常可以把足够远的空间某点,作为引力势能零点。

背景空间:

即普朗克卫星在离地球150万千米的深太空所接收的所谓的宇宙微波背景辐射所在的空间,温度为2.725K,微波光子的波长为7.35厘米,类似21公分线,频率4GHz。

此背景微波,未必就是真正的最低密度、最大真空度、最大熵值的外空间。按物理逻辑,应该有更加深远的外空间,或许是背景长波。

混沌空间:

如果背景空间的光子波长足够大、背景频率足够低、背景密度足够小,那么这样的空间就是纯粹的引力子空间。

只有场量子在原处的震荡或涨落,而没有依次推涌,所有的电子与质子全部消散为引力子,其热力熵达到最大值,这样的空间就是混沌或热寂空间。

4. 场量子的定义:机制与特性

场量子,以光速自旋(翻滚/涨落/震荡)。

场量子的固有质量是电子质量(m₀),

场量子的固有势能是电子引力势能(m₀c)。

场量子定义的依据是电子湮灭方程,

正负电子加速到光速(2×½m₀c²=1.02M)碰撞突变为正负光子(±γ)并释放能量Q=1.02M。

根据质量守恒,把e=γ作为定义引力子的理论依据。

根据能量守恒,把e+Ek=γ+Q作为定义光量子的理论依据。

场量子之间可以像波浪一样相互推涌。只要有实体的运动,就会激发空间的波动。

运动的实体,作为震源或波源,总是激发场量子做径向推涌,进而表现为引力波与电磁波。

4. 场量子的分类:引力子与光子

场量子有两类:引力子与光子。

引力子是场量子的基底形式。

光子是引力子的载能形式。

引力子,是只有电子惯性质量(m₀)与电子引力势能(m₀c²)的场量子。

实体激发引力子推涌的空间分布,是从足够近的最高频(f₀)不断降频到足够远的最低频(fₙ)

光量子,是既有引力子的基底特征,又有承载各种动能(如辐射能/电能/化学能)的场量子。

实体的震荡或进动的动能(Ek),必然会推压或激发场量子并承载此动能并不断降频红移。

为什么说“力是走直线的”?

从F=GMm/R²与F=kq²/R²的场半径平方效应来看,无论是内空间亚原子之间的相互作用,还是外空间天体之间的相互作用,所借助的场量子都是依次径向推涌或成放射性方式波动的。

力走直线的理由1:

力是通过光子传播的。光子是径向推涌的,光是走直线的。当光遇到障碍时,要么被吸收,要么偏折以后依然走直线。

力走直线的理由2:

场是有梯度的。从近空间到远空间,光子的能密越来越小。空间的能密分布遵循熵增加/最小作用量/热平衡的自然法则。

力走直线的理由3:

如果力的走向是旋转的或弯曲的,那么它们的路径积分值就不是最小作用量。

为什么说“运动是走曲线的”?

物走曲线的理由1:

无数日常生活的体验与物理观测的现象,都可以证实运动是走曲线的。

物走曲线的理由2:

牛一定律,惯性运动方向总是沿着切线方向,走测地线循环运动。切向运动就是曲线运动。

物走曲线的理由3:

最小作用量原理表明:唯有切向运动才是最自然最自在的运动走向。

即便是有外力作用下的椭圆运动、抛物线运动、双曲线运动,其每一个分段细节依然是走切向运动。

时空弯曲的学说,是不自洽的

狭义相对论的理论基础是闵氏时空,认为时空是旋转的。

就实体内空间而言,时空的确是旋转的,

但就实体外空间而言,时空是平直的。

时空的平,表现在空间的大量光子,都是按球面波(即平面波)一圈圈依次推涌的。当然这个平是基于极限意义的。

时空的直,表现在空间的大量光子,都是沿着放射状径向以直线方向依次推涌的。

时空的关键1:

在观测与研究天体的动力学行为时,我们总是把天体看作一个质点,从不考虑其内空间的旋转特性,只考虑外空间的分布参数。

时空的关键2:

闵氏空间两点之间距离,所采用的勾股关系式s²=r²+(ict)²正是旋转时空的标签。然而,空间两点之间的距离,只有当光子经历依次推涌路径(s=ct),才能传递有效信息。

手电筒照射月球,从O发出两束横扫光OA与OB,AB两点的距离与相对速度都是无信息价值的。因为从A到B并没有实现光子涌动过程。这同样可以证伪“量子纠缠超距论”。

由此可见,旋转的闵氏空间(弯曲的黎曼空间)的数学建模,并不适合物理空间的实际情况。

解释:水星近日点的额外进动

对于用广义相对论的时空弯曲计算出水星近日点额外进动值Σ△φ=43角秒/百年与实际观测值吻合的很好,不少人从此对广相的弯曲时空坚信不疑。

在广相的引力场方程的左中右三项表达式中,


左侧的引力场张量(度规);既是中间黎曼空间张量场(度规),也是天体惯性势能张量场(度规)。

黎曼空间只是过渡或幌子,公式的有效计算部分是:Gμν=(8πG/c⁴)Tμν。

这与笔者上面给出的场制衡方程,没有出现惯性质量内在机制,具有异曲同工之妙。

光偏折公式:Δφ=4GM/R₀c² : 其中,M,R₀为太阳质量与半径。 可化为:Δφ=4v²/c²=4β², 而近日点多余进动(广相效应)公式:Δφ=β²,其中当引力场的环速:v=√GMR。 即:光偏折总角度=4倍广相效应。

▲v=√GMR,v²/R=GM,mv²/R=GMm/1²,这样根据量纲分析的结果,引力场的环绕速度,本质上还是水星的绕日速度,无新意。

笔者认为“1²”必须有,似乎在凑,否则量纲就不平衡,笔者不便明说,请读者思考。

不过,Δφ=v²/c²的确值得玩味。v²与c²意味着超对称:有½mv²=nm₀c²=nhc/λ,前者代表实体 后者代表n个引力子。

物理是实验科学。现在的问题是:

①水星的质量究竟是多少,有多少系统误差与随机误差鬼都不知道。怎么确保Δφ如此精准?

②太阳也有椭圆运动的额外进动,即太阳系的惯性参数也会变化,这就涉及三体问题。

③水星的椭圆运动,不可能是闭环的,而应该是开环的,虽然可以近似处理。

④如果近似为闭环,那么100年额外误差43角秒的精度又怎么具有协同意义?

这些因素爱因斯坦是不是都考虑了呢?

结语

力借助光子走直线,符合所有的物理逻辑与自然事实。若时空弯曲,就必然违背最小作用量原理,必然违背有效信息原理。若承认广义相对论,就等于消灭各种力。

Stop here。物理新视野与您共商物理前沿与中英双语有关的疑难问题。


物理新视野


物理学也像汉语一样,讲究传承。引力是来自于牛顿的万有引力,人们也一直用引力来描述两个物体之间的吸引力。很多物理公式,很多概念,都是基于引力而来的。可以说,引力已经深深刻在了人们的脑海中。即便爱因斯坦广义相对论认为引力仅仅是时空弯曲的几何效应,但人们仍然习惯于把这种几何效应称之为引力。


而且,在爱因斯坦发表广义相对论的时候,人们多少还是觉得爱因斯坦的理论并不一定正确。毕竟牛顿的万有引力已经得到了数不尽的验证,而爱因斯坦的广义相对论不仅很难验证,理论本身还有点让人难以理解。当时人们已经习惯于牛顿经典力学的平直空间,完全无法想象时空竟然可以完全,引力竟然不是力,而是时空完全的几何效应。所以,即便爱因斯坦发表了广义相对论,人们还是觉得使用引力来描述这种作用力比较好。


后来广义相对论预言的时空弯曲虽然被证实,但奈何人们已经习惯了引力的叫法。如果把引力改为时空扭曲,那么对于一些引力较小、适合牛顿万有引力的场景,就有点不合时宜了。所以,还是叫做引力比较恰当,比较我们平常根本不有考虑相对论,直接用牛顿的万有引力就够了。

再者,引力仅仅被定义为时空扭曲的效应,所以从定义就可以看出,引力并不等于时空弯曲。时空弯曲导致的引力现象,而非引力就是时空弯曲。就像电压会导致电流产生,但我们却不能说电压和电流一样。


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