相对论指出引力是空间弯曲的几何效应,为何科学家还要执着于寻找引力子?

昆哥0426


答:引力子是量子力学的产物,相对论和量子力学本身就存在冲突,所以寻找引力子成为调和量子力学和相对论力学的途径之一。


爱因斯坦在完成他的相对论后,就一直着手于建立统一场论,试图完成物理学的大统一,可惜那时候各方面的条件都不足,甚至那时候四大作用力只发现了两个,爱因斯坦最终以失败而告终,但是激励了后来的物理学家。

物理学中一共有四大基本力——强力、弱力、电磁力和万有引力;其中引力最先被发现,后来麦克斯韦把电和磁统一到了电磁理论中,四大基本作用力主宰着我们世界微观到宏观的一切,但是又存在明显差异。


爱因斯坦的相对论在描述宏观世界时非常成功,尤其是广义相对论把引力描述为空间的几何效应,解决了天体物理学的众多难题;爱因斯坦受此启发,也试图把电磁力几何化,但是没有成功。

在上世纪五十年代前后,强力和弱力相继被发现,更是激起了物理学家们对大统一理论的热情,要知道从万有引力到电磁力的发现经历了100多年的时间,而距离电磁力的发现已经有100多年了,每次新基本力的发现,都会让一位大物理学家名留青史(前者是牛顿和库伦)。


而这次物理学的机遇,留给了杨振宁和米尔斯,他们两人共同提出了杨-米尔斯理论,建立了大名鼎鼎的标准模型,标准模型在理论上完成了强力、弱力和电磁力的统一。

这三种力的统一都有一个特点,就是需要至少一种传递介子,比如电磁力的传递介子是光子,强力的传递介子是胶子,而弱力的传递介子是w玻色子和z玻色子。

标准模型一下子统一了三种基本力,可以说是取得了巨大的成功,那么标准模型的下一步,自然是想把万有引力也统一进来,可惜在相对论的领域上,标准模型似乎没有话语权;根据标准模型的描述,把传递引力的介子叫做引力子,定义为自旋为2,静止质量为零的玻色子,但是引力子目前只存在于理论中。


科学家使用各种精密的实验来寻找引力子,但是都没有成功,可能的原因是:引力子的频率非常低,波长非常长,所以引力子携带的能量非常低。

比如地球拥有巨大的质量,那么地球引力子的波长理论上有6光年,能量数量级为10^-42焦耳,如此微弱的能量,现有仪器根本无法探测到。

有人可能觉得,引力波都被证实了,难道不是间接证明了引力子存在吗?

当然不是,引力波是空间的涟漪,并不能说明引力子存在,好比在19世纪末,物理学家知道电磁波的存在,但是并不能说明光子存在,直到爱因斯坦正确解释了光电效应,才说明光子是存在的。

目前量子力学主宰着微观世界,而相对论在描述宏观方面非常成功,但是两者又存在不相容的地方,而对万有引力的描述是分歧之一,所以寻找引力子,成为调和量子力学和相对论力学的途径之一。


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艾伯史密斯


这是科学家从不同的领域对引力的理解。牛顿提出了万有引力定律,但并没有解释为什么万物会有引力,也就是说没有解释引力的本质!

而爱因斯坦的广义相对论很好地解释了引力的本质,就是时空的弯曲。而引力子的概念是科学家试图通过微观领域,也就是用量子力学的概念去解释引力,而相对论与量子力学本身就存在着一定矛盾,科学家也在试图通过引力子来调和这种矛盾!

这就涉及到自然界里的四种基本作用力,引力,电磁力,强力和弱力。强力和弱力很早就被统一,分别通过胶子和玻色子起作用,而电磁力的传播介子是光子,杨振宁和米尔斯的杨米尔斯理论为粒子标准模型带来了非常重要的理论基础,也统一了强力,弱力和电磁力。

但唯独引力徘徊在标准模型之外,于是科学家为了统一四种作用力,建立完整的标准模型,就假设引力子的存在,引力子是引力发生作用的传播介子!但是几十年过去了,科学家仍旧没有发现引力子的存在!

空间弯曲和所谓引力子的寻找并不矛盾,只是从两个方面去理解引力,一个从宏观,一个从微观。如今科学家已经在宏观世界诠释了引力,接下来就是寻找可能存在的引力子了!


宇宙探索


艾萨克·牛顿最早提出了万有引力定律。从此,在人类的思想里刻上了“引力”这个概念,但引力到底是什么?牛顿并没有说清,他只是给出了它的数学表达,以及告诉人们如何去运用它。

之后,阿尔伯特·爱因斯坦在牛顿的基础上,进一步诠释了引力的本质,即时空的扭曲,并对牛顿万有引力的计算数值进行了修正,但爱因斯坦对引力的描述,是一种宏观效应。

而20世纪20年代,量子力学的出现让人们开始着迷于从微观上看待世界,“量子化”成为了当时最时髦的物理学研究方向。物理学发展进入了一个群星璀璨的年代,各种量子理论层出不穷,颠覆了人类对世界的认知,也取得了不俗的成绩。

量子力学的丰碑“标准模型”成为了20世纪最成功的理论,它统一了电磁力、强力、弱力三种基本力,并找到了对应的媒介粒子,而对应引力的引力子却迟迟未被发现。

为什么我们认为有引力子的存在?

这得先简单说说量子理论。量子理论的本质就是以量子概念来诠释世界上的万事万物,包括物质以及所有的相互作用力。

何为量子?

量子不是具体任何东西,只是人类创造的一种抽象概念,更像是一种类别。这一类别的微观物质最显著的特点就是有明显的“波粒二象性”。波,是一种概率波;粒,是经典认知的点,这两种内在特性此消彼长。

描述实物的量子统称为费米子,比如我们熟悉的质子、电子、中子;而描述各种作用力的量子统称为玻色子,比如我们熟悉的光子。

费米子作为实物粒子,更多表现为“粒子性”。物质由实物粒子构成的,属于经典原子认知的升级版,我们还比较好理解。就像辉煌的大厦都是通过一砖一瓦堆砌起来的,但不同于经典宏观物质的确定性,这种实物粒子具有不确定的量子态。

而传播相互作用力的量子称为玻色子,对于很多人来说,就不是很好理解了。在量子力学里把各种相互作用力看成是由各种具有最小单位的离散能量包交换所产生的。

传播相互作用力的玻色子,包括胶子(强相互作用的媒介粒子)、光子(电磁相互作用的媒介粒子)、w玻色子和z玻色子(弱相互作用的媒介粒子)。这些粒子的发现,说明标准模型对于力的构想是可行的,那引力也应该对应有个媒介粒子,这就是我们说的“引力子”。

但至今我们还未发现引力子,只要引力子没有被发现,就说明以量子力学构建的标准模型,只是一个过渡型的理论,而不能成为最终理论。

爱因斯坦的相对论则与量子力学背道而驰。

爱因斯坦的相对论则是解释宇宙的另一套理论体系。它虽然能够完美地阐释引力,即时空的扭曲,却无法解释自然界的另外三种基础力。

从某种意义上来说,在爱因斯坦的相对论里,根本不存在所谓的“力”,力变成了一种时空的几何效应。也正是这个原因,它无法融合量子力学三大基础力的描述。

然而融合世界上所发现的所有力,是物理学的终极目标。对于已经融合了三大基础力的量子力学,科学家们当然对它寄予厚望,所以说也就从来没有放弃过寻找最后的引力子。

但其实标准模型根本就是一个无法包容引力的理论,假设引力子存在,运用标准模型的数学公式也无法计算出正确的引力数值。

为什么呢?因为它与能精确描述引力的相对论完全是背道而驰。

量子力学与广义相对论就像两位优秀但脾性不合的对手

其实如果用相对论和量子力学分别来描述宏观世界与微观世界,它们在各自的领悟都堪称完美。

量子理论在描述原子和亚原子粒子构成上,可谓无与伦比。而广义相对论在解释宇宙上,给我们带来了诸如黑洞、膨胀的宇宙等令人惊叹的理论,但这两大理论却处于完全对立的状态。它们的基础是不同的假设、不同的数学方法,以及不同的物理图景。量子理论是基于离散的能量包(即“量子”),以及亚原子粒子的相互作用。而相对论则是基于平滑的表面。

但宏观与微观只是一个人为的界定,宇宙不应该是割裂的,那一个完整的宇宙需要运用两套理论来诠释它的运作规律吗?

物理学家给出的答案显然是否定的,所以说在大统一理论的道路上,引力子可以说是非常重要的一个预言。

然而在寻找引力子的道路上,我们一次次的失败,再加上后来又出现了标准模型所无法解释的暗物质。这让大多数科学家对以“集邮”的方式发展起来的标准模型,感到了失望。

总结

本质上来说,科学家们执着于寻找的并不是引力子,而是一个能够统一世界所有物理规则的终极理论。

而在量子力学的最高成就标准模型中,唯独就还缺少引力子,如果能找到它,无疑是向着终极理论前进迈出了一大步。

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想法捕手


在目前物理学界,两大支柱性的理论分别是量子论与相对论。当然,我说的量子论指的是量子力学,不是旧量子论;我说的相对论,主要指的是广义相对论。

广义相对论描述的是空间的弯曲情况,并告诉我们,引力的本质是空间的弯曲,在大尺度宇宙学上,目前来说,广义相对论拥有相当大的话语权。

广义相对论没有否定牛顿经典力学,而是将惯性定律进行修改,得到非惯性系下的牛顿第二定律。爱因斯坦成功了,他用洛伦兹变换替代伽利略变换,得出等效原理,最终通过微分几何学建立描述时空的微分方程。

值得一说的是,爱因斯坦同样继承了牛顿的因果定律,一切运动首先要满足因果定律,即先有原因,后有结果,原因决定结果。

我们再来看量子力学。在微观粒子学上,量子力学无疑具有绝对的话语权,在量子力学中,运动不在遵循牛顿定律,由表示概率的波函数描述,一切都是不确定的。

量子力学兴起与上世纪初,自兴起后便一直蓬勃发展,量子力学很好的解释了规范场中电磁作用强作用与弱作用的传递机制,因此,量子力学在理论上,通过同样的方式计算得出,引力的传递中,存在一种称为引力子的东西。

只是,引力子这个东西,从量子力学计算的角度,就不自洽,存在一定的问题;而另一方面,引力子的引出,又导致其与相对论之间存在矛盾。

如果量子力学的理论计算没问题,那么基本可以判定,相对论是有问题的,这就是目前物理学的瓶颈,即量子力学与广义相对论不兼容。


天涯掌门人


我发现很多人,想说啥说啥,巴不得多展示自己的学识。从来不看题目,总是答非所问。

题主问的意思是,广相说引力是质量造成的时空弯曲,是几何问题。那这和引力子的存在有何关联。如果没关联,为何要去找引力子。

好,弄清问题,我来回答。

先说答案,广相和引力子关系基本没有,就算有也仅仅是哲学启示和灵感。那么没关联为啥还要找引力子?

首先,从量子力学角度思考,组成世界的基本粒子,所谓标准模型中,有组成物质的费米子和他们的反粒子,传播强力的胶子,传播弱力的W正负和Z零玻色子,传播电磁力的光子,以及赋予粒子质量的希格斯粒子。

这和规范场论模型统一了弱电和QCD。也统一了3种基本自然作用。只剩引力无法融入。自从弦理论面试,经过两次革命的发展,其中预言了一个质量为0,自旋为2的粒子。大家认为这就是引力子。因为在标准模型里引力的传播也必须有粒子作为媒介子。

其次,广相也预言了引力波的出现,引力波就是时空碰撞产生的效应。而且已被证实。只不过,这个引力波的产生和引力子关系如何?很多人愿意相信他们有必然联系。

最后,如果发现引力子,对于现在前沿的很多学说都是最好的佐证,说明人类认识世界更进了一大步。我们将阶段性完成所谓万有理论。用此解释一切事物。当然,对于现实生活的意义更是充满指导作用。我们可以利用其搞引力通信,引力传播,引力探测等等。

后话,如果发现引力子,其实还会面临很多问题需要解决,比如,引力传播的超距作用,引力子比光子还要快,这种所谓快子的物理性质和规律又是什么等等。。


宝藏如意


相对论和量子力学是二十世纪物理学的两大支柱,相对论在宏观、大质量天体、高速世界发挥着作用,而量子力学主要是微观世界,两者在各自领域内发挥着作用。但是在一些交叉领域内相对论和量子力学都不能很好的解释具体现象,例如针对黑洞这个特殊的天体,质量上属于大天体,而从质点来考虑,又适用于量子力学。


因此在物理学上还会有新的理论出现,可以统一量子力学和相对论,这个统一理论需要解决两个问题:一是物质的基本做成;二是四大基本作用力的统一。而提出十一维时空的M理论满足这个条件。爱因斯坦在生命的后半段除了在和哥本哈根派吵架之外,就是在研究大一统的理论。

关于四大基本作用力:引力、电磁力、强力、弱力,其中广义相对论可以从本质上来解释引力的概念及,即时空弯曲的外在体现。而量子力学从另外的角度来解释电磁力、强力、弱力,这些力的作用过程本质上就是基本粒子的交换过程。例如电磁力的交换粒子是光子,强力的交换粒子是胶子,弱力的交换粒子是玻色子,上述三种基本粒子都是真实存在并且已经被发现的。


那么引力是否也有一个交换粒子哪?因此科学家就提出了引力子的假设,但是目前为止,引力子并未被发现,并且提出引力子在计算上并不能自洽。如果真发现了引力子成功的解释了引力,那么就实现了大统一的理论。粒子物理基本模型中就包含了组成物质的基本粒子和四大基本作用力的交换粒子。

但是目前并不能如愿,这个工作只能交给未来的“万物理论”了。


科学黑洞


emmm....不得不说,题主问了一个非常好的问题。

关于这个问题的答案其实也蛮简单,并不复杂,科学家们很执着,其实问题在于物理学家们有一个共同的梦想:大一统理论。所以,说白了,他们是为了诗和远方。

这个梦,很多人都做过的,牛顿,爱因斯坦,至今许许多多科学家都还在做这个梦,而且他们不光是做这样的梦,还真的去实践了。“引力子”就是他们实践过程的产物。不过,这些事情,我们还是需要从头说起。

物理学家的共同信念

其实物理学家们都有一个梦想,那就是终极奥义,而且他们相信,最终的真理其实是很简单的(所谓的简单是指表述很简单,并不是很容易想到),因为他们坚信宇宙运行的机制不是那种复杂得离奇的那种,随着科学家的探索,他们越发坚信这一点,我们来看看,牛顿的引力公式,看起来还可以吧?不是那种乱码的感觉。

牛顿通过万有引力公式统一了天上和地下的物理学。

而和牛顿属于同一个级别的是麦克斯韦,他的麦克斯韦方程号称是最美的方程:

而麦克斯韦通过麦克斯韦方程统一了“电”和“磁”,并预言了电磁波的存在,以及光是一种电磁波,而后赫兹证明了这一点。

再然后呢?爱因斯坦提出了广义相对论的场方程,这个方程解起来其实很复杂,但是看起来其实好像很简单的样子。

爱因斯坦出了广义相对论的场方程之后,他还有质能方程,也是极为简单,连一个系数都没有。他的狭义相对论统一了“时间”和“空间”,同时还带来这个副产品,统一了“能量”和“质量”。

同样的,在量子力学领域,其实著名的薛定谔波动方程也是看起来很美的那种,这里就不过多列举了。

这样的结果,使得科学家想要实现大一统理论的梦想,他们相信可以通过一个理论解释世间万物。牛顿从小就坚信这一点,这在他的笔记中可以看到,他认为他是被选来解释万物的人,但是牛顿终其一生,从各方面去思考大一统理论,最终都以失败而告终,至今,其实我们也应该知道,牛顿距离大一统理论其实还很远很远,因为他的时代能观测到的现象还太少太少。

和牛顿一样是物理学界超神一样存在的爱因斯坦,到了晚年也开始专注于研究大一统理论,他整个下半生都在质疑量子力学的不完备性,并且认为一定存在一个最终极的理论可以解释一切,可是呢?爱因斯坦毫无悬念地失败了。爱因斯坦其实和牛顿的情况是一样的,他距离大一统理论其实也还很远很远,因为在他的时候,四大作用力,只发现了两个。人们连原子核内的情况都没搞清楚。

粒子物理标准模型

从上世纪50,60年代开始,科学家们开始鼓捣着实现大一统理论,首先是杨振宁和米尔斯提出的杨米尔斯理论,

接近着希格斯提出了希格斯机制,温伯格提出了弱电统一理论等等一系列科学家的努力,他们试图通过粒子将物理学统一起来。也就是粒子物理标准模型。

我们现在知道,自然界存在四种作用力,引力,电磁力,弱力和强力。其中电磁力的传递是通过光子实现的,弱力是通过W+玻色子,W−玻色子,Z玻色子来传递的,而强力通过胶子来传递的。这些粒子通过大型强子对撞机都找到了,甚至连最难找的被称为上帝粒子的希格斯玻色子也在前几年找到了。

但是你发现没有,就只剩下了引力,科学家无论如何也没办法将引力纳入到粒子物理标准模型当中去,而题主问到“引力子”其实就是物理学家们想要通过类似于其他三种作用的解释模型来强行解释引力时所带来的副产品。

实际上,目前对于引力子,主流科学界是不太认同的,因为这套理论只在一些尺度上比较准,而在其他尺度上,误差特别大,已经是无法接受的程度了。

而且,我们要知道的是爱因斯坦的相对论,对于引力本质的诠释,以及最终的实验观测都拟合得非常好,解释了很多之前牛顿理论无法解释的事情,在这些问题上相对论表现得比“引力子”好太多太多了。

所以,物理学家想要通过粒子物理标准模型来实现大一统的梦想其实破灭了,目前来说,大多数的物理学也不认同可以通过“引力子”来实现最后的统一。

而大家更看好超弦理论成为大一统理论,这个理论其实已经发展的很完整,并且内在逻辑是自恰的。但是,科学上的事情其实要用科学来解决,超弦理论的问题在于实验上,它所描述的对象是我们用实验仪器无法观测到的,甚至可以这么说,我们仪器观察误差都比要观测的对象大好几个数量级。因此,超弦理论的发展一直都停留在理论上。


钟铭聊科学


《 万有引力的来源》

摘要:艾萨克•牛顿发现了万有引力,然后又发现了运动三定律,亨利•卡文迪许用 扭秤 证明了万有引力 定律正确性,并算出了地球的“质量”,但都没对引力的来源给出明确的解释。阿尔伯特•爱因斯坦更是玄之又玄的把引力的来源解释为物质对空间造成的凹陷。本文将根据一些小实验和理论推导对以上的某些观点进行纠正与反驳。

关键词:内能(热力学能),引力,地球质量,扭秤,重力加速度,。

引言:耳熟能详的定律,质量越大,引力越大,但还有一个被人类忽视的数据,那就是内能。天体的质量越大,引力越大,内能越大(此文的内能是抛开 所有化学反应,核反应的 热力学能)。那么引力的来源是不是高能量体与低能量体的温差效应呢?看下面的实验。

三个质量相同铝球,用液氮把两个铝球分别散热到零下150℃与零下50℃,还有一个与室温温度相同20℃。观测三个铝球近距离的水气有什么反应。观察到的结果是零下150℃的铝球对附近水气有很大的吸引力,有明显的重力加速度现象,末端水气落体速度大约是零下50℃铝球的三倍。而与室温相同的铝球对水气毫无反应。5分钟后终止实验,零下150℃铝球结霜质量大约是零下50℃铝球的三倍。

我们用这个实验是不是能说明两物体的引力大小与两物体内能的大小相关呢?内能差越大,引力越大,与质量无绝对关系。那么在地球上为什么质量越大的物质,引力越大呢?这么说吧,地球是个巨大的能量体,她对所有的低能量体都有 热平衡 需求,她会根据 低能量体所能承载的热量产生引力,也就是说相同温度(内能)的1千克水与1千克油分别放到地球地心,地心下降的温度是一样的。

根据此实验说明两个物体没有 热平衡需求就没有引力,那么亨利•卡文迪许的扭秤又是怎么算出“地球质量”的呢?他的扭秤为什么出现扭力呢?还准确推导出引力常量。5.965*10^24到底是地球的内能还是地球的质量?我们根据 F=GM m/r^2计算出了太阳系的大部分行星的 轨道与速度,卫星的均速圆周运动,这足以说明F=GMm/r^2正确性,那么一个天体的内能值与质量值一定很接近。为什么会很接近呢?是根据质量有了内能?还是根据内能的大小有了质量?看下面的实验与理论推理。

亨利•卡文迪许的扭秤为什么使两个没有热平衡需求的两对铅球出现引力呢?

看实验,准备两个磁力不同的磁铁,一根铁丝,一些细铁砂,释放静电,先用铁丝吸铁砂,肉眼观察下是毫无吸引力。然后把强磁铁放到铁丝底端,整根铁丝会吸住很多铁砂,距离磁铁越近吸住铁砂越多,换上弱磁铁,铁丝吸引的铁砂要少的多。根据这个小实验去理论推导下个实验,我们把引力看作成弱磁现象,扭秤的两对铅球之所以会互相吸引,完全是因为在地球的引力磁场上。小实验里我们可以轻松的把磁铁放到一旁,以现在的科技我们也可以轻松的把扭秤送到太空,送到月球,那时你会发现扭力与此区域 重力加速度 值成正比。引力越小,扭秤的扭力越小。月球上表面的扭力只剩下地球上的1/6。

我也做了个简陋的扭秤,在只有4个质球实验下,加大两对质球的温度差,会得到不同的扭矩。我也猜测是不是空气对流加剧造成的,但一直没有找到真空实验室而搁置。(具体的温度差与扭矩比例,由于扭秤的简陋,就不一一叙写了)。实验过程:四个相同质量的实心铝球,一根木棒,先把两个铝球固定在木棒两端,一根细铜丝拴在木棒正中间,悬挂在一个横架中间,保持平衡。铜丝底端固定一个小镜子,再用一个激光灯射照镜子,射线与折线最好调到90度左右,光点会射在墙上,墙上固定个尺子。依铜丝正下方为点用圆规画个圆圈,边是两个球的球心,再用两个支架把另外两个球托平,分别放在秤砣的左右侧,球心对准圆线。不同温度的球放到托架上,光点会出现在不同的位置。(也就是说温度差越大,扭力越大,两物体之间的引力越大)。

此理论的最有力的证据还是需要把扭秤送到太空,送到月球。

那么太阳系天体的质量值与内能值为什么如此相近呢?太阳除外。因为太阳是中心,在太阳系中是悬浮不动的,即使内能值与质量值差距很大也测不出来,又点燃了核聚变。理论上来讲,内能值远高于质量值。所以我们现在根据引力算出的太阳质量(其实是内能)远远大于真实质量。大家都知道太阳是气态的,而密度竟然是地球的0.26倍,这是荒谬可笑的,他的意思也就是说一立方氢气与一立方土的质量比是0.26 : 1,就算把氢气压缩到液态,这个比值也相差甚远。太阳的平均密度1.4克每立方厘米,氢液态才0.07克每立方厘米,矛盾吗????(别害怕,目前太阳质量不可测,看下面实验)。

每个天体都有一个心核,太阳的心核最大,我们根据心核大小比例,做出九个铝球,分别代表太阳与八大行星。全部冷却到零下200℃,把太阳放到实验室中心,按照距离比把八大行星摆好,悬浮运转,2个小时后结束实验,结霜质量比与太阳系天体质量比一致。水气代表分子云,心核是宇宙所有天体的种子。遇到肥沃土壤(分子云)就会根据大小演变成恒星或行星(没有心核的分子云是一团死云,不会孕育出任何天体,否则违反热力学第二定律)(这个仅仅是逻辑推理,猜测)。

引力不是绝对的,我们分别把太阳、地球、月球的内能设为1000焦耳,100焦耳,10焦耳。然后把地球加热到500焦耳,地球与太阳引力会变小,地球与月球引力会变大。

在此理论正确的前提下,F=GMm/r^2还能继续使用吗?当然可以,只不过要稍微修改一下,首先就是其中的一个M改成U。那么以引力计算的1热值等于多少焦耳?这就需要广大科学家的共同计算了。

母式:F=GUm(1-u/U)/r^2

此公式也不是适用于任何引力场,(只有两物体质量与半径相同的情况下才能做到误差为0,比如冰球实验,你可以理解为把铝球切割成与水气大小相等颗粒,然后每颗粒与水气产生的引力全部相加)。就如F=GmM/r^2无法解释水星近日点进动,爱因斯坦广义相对论描写的引力与量子力学格格不入。可以说很难有一个引力公式通用于宏观与微观等多种引力场,只有根据不同的引力场拿出不同的公式给予计算。

头条:陈转运

微博:小冰球

微信:chenzhuanyun1982


陈转运


对于题主提问的这个问题,我现在以发表我写作的《论爱因斯坦广义相对论引力理论的错误兼论量子力学引力子的不存在》一篇文章作为回答——

论爱因斯坦广义相对论引力理论的错误兼论量子力学引力子的不存在

叶文泉

同志们,我在2019年6月出版的《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中谈到了我的新宇宙学理论。我的新宇宙学理论毫无疑问是正确的,但是我在书中提出的新宇宙学理论只不过是宇宙的一个大的原理,或者只是一个大的物理框架,宇宙其他的一切我还没有完全展开。特别地,在书中我对于爱因斯坦相对论引力理论具体怎么发生的错误我没有谈到,但是爱因斯坦相对论引力理论的错误大家完全可以从书中我讲到的原理和理论中推导出来。但是话不说不明,现在指望有科学家赞同我的新宇宙学理论并根据我的新宇宙学理论进行推导得出爱因斯坦相对论引力理论具体怎么发生错误是不可能做到了,所以我在此运用我的新宇宙理论将爱因斯坦相对论引力理论的错误指出来,请大家(所有人)都要听好,并学习好,理解好和领会好。

引起爱因斯坦相对论引力理论发生错误的根源在于他是运用万物所处的相对世界的规律来解释引力所属于的绝对世界的规律,这个做法是错误的

我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中将宇宙划分为绝对世界和相对世界,并根据物理定律对于不同的坐标系是不同的新物理学原理和一切依条件而立的新宇宙学原理,指出绝对世界的物理定律和相对世界的物理定律是不同的。绝对世界是指无形的物质组成的世界,相对世界是绝对世界产生的由有形物质(万物)组成的世界。在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中,我明确指出绝对世界就是引力所属于的世界,也就是暗物质组成的世界(请大家注意,这即是说引力就是暗物质)。这样当我们把绝对世界看做是引力所属于的世界,引力的规律就是绝对世界的规律,那么我们就把在有形万物身上获得的将牛顿力学运动定律包含在内的规律说成是相对世界的规律。

因为无形的物质即暗物质所处的绝对世界的物理定律与有形万物所处的相对世界的物理定律不同,所以我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中第3页上说爱因斯坦创立狭义相对论的第一个假设即物理定律对于不同的坐标系都是相同的相对性原理就是不成立的,就是错误的。

“所谓“一着不慎,全盘皆输”,因为爱因斯坦创立狭义相对论的第一个假设即物理定律对于不同的坐标系都是相同的相对性原理不成立,所以这就导致他创立的狭义相对论和广义相对论从根本上说就全部都是错误的,它们有的只是对宇宙的真正绝对世界真理的一种相似和近似的表述,而绝不是宇宙的真实和真正真理的表述。”

我又在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中第14页上说到:“爱因斯坦的错误在于,是把本来属于绝对世界的东西,硬是把它纳入到相对世界的万物里去解释,所以这就造成他犯下说运动的物体会使时间和空间发生变化,有质量的物体会造成周围空间发生弯曲,时间没有绝对性,只具有相对性,以及我上面列举的一系列的错误。而且他根据从宇宙有形物质和万物基础上建立的相对论对宇宙作出的一些结论,也都是错误的,实际是不成立的。因为爱因斯坦的相对论把本来属于绝对世界的东西,硬是把它纳入到相对世界的万物里去解释,所以他据此得出的一些宇宙结论都只是对绝对世界的真理的一种相似和近似,但是这远非世界的真正真理和真相。因为爱因斯坦的相对论与人们实际的观察和观测符合得很好,所以总是使人产生错觉,总是使人误以为它就是世界的真理,但是这绝非是正确的解决之道。因此我们的新物理学要做的,就是要把本来属于绝对世界的东西纳入到绝对世界去解释,以还原世界的真正真理和真相。”我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中第134页和135页上又说到:“在爱因斯坦的相对论中,因为爱因斯坦采用的是物理定律对于不同的坐标系都是相同的相对性原理,这实际上就是把绝对世界和相对世界看成了具有对称性的东西。在爱因斯坦认为绝对世界和相对世界具有对称性的情况下,这时绝对世界和相对世界就可以用经过变换后的同一个物理定律来解释和表示。但是正如我前面的文章所讲述的那样,按照我的新宇宙学,爱因斯坦这种把绝对世界和相对世界看成是具有对称性关系并运用经过变换后的相同的物理定律来解释和描述它们,是错误的。”当我们熟读我在上面发表的重要言论,我们就可以依此指出爱因斯坦相对论的引力理论发生错误的地方了。

爱因斯坦相对论引力理论(即广义相对论)发生错误的根源在于爱因斯坦认为绝对世界的引力定律(作者注:爱因斯坦并未认识到引力是属于绝对世界)与我们从相对世界得到的定律(主要是牛顿力学第二运动定律)具有等效和一致性,而这个等效就是他认为一个物体在一个均匀引力场中所受的引力与该物体在一个做匀加速运动的参考系中所受到的惯性力等效。他将绝对世界的引力的规律用从相对世界得来的牛顿力学运动定律的规律来解释,在这样的解释中,引力消失了,引力被取而代之以一个物体的质量造成的周围空间(时空)的弯曲。

我们现在认为,像爱因斯坦这样从他认为的世界具有统一的物理定律的相对性原理和引力与加速度产生的惯性力等效的原理出发,得出引力是物体的质量造成的空间弯曲的结论和理论,是简单草率的,是不严肃和严谨的,它完全忽视了绝对世界的物理规律与相对世界的物理规律是不同的客观事实和现实,完全抹煞了引力和加速度产生的惯性力的区别,完全回避和掩盖了引力产生的真正来源和本质。他再从此出发,试图建立一个包含了引力和电磁力(现在增加了强核力和弱核力)的宇宙大统一场论也是枉然和徒劳的。正如我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中指出的那样,宇宙只有一种场论,即

宇宙只有由暗物质产生的一种引力场论,却没有统一场论。而造成爱因斯坦以及后世科学家犯下试图建立宇宙统一场论的错误的根源,则在于他们没有发现引力是属于绝对世界以及绝对世界的物理定律与绝对世界产生的相对世界的物理定律的不同。因为这些科学家对世界到底是什么的哲学上的认识上出现错误,所以他们犯下宇宙科学研究的错误也就在所难免了。在此,我们必须要对爱因斯坦这种错误处理引力的不知就里、避重就轻和简单草率的行为提出严厉的批评!

爱因斯坦相对论的引力理论是宇宙绝对真理的一种相似和近似,但是它绝对不是绝对真理

正如我在上面所指出的那样,因为爱因斯坦的相对论把本来属于绝对世界的东西,硬是把它纳入到相对世界的万物里去解释,所以他据此得出的一些宇宙结论都只是对绝对世界的真理的一种相似和近似。因为爱因斯坦的相对论与人们实际的观察和观测符合得很好,所以总是使人产生错觉,总是使人误以为它就是世界的真理,但是我们不能因为它与人们实际的观测和实验符合得很好,比较实用,就误以为爱因斯坦相对论就是宇宙的绝对真理,这是不对的。实际上爱因斯坦相对论是一种错误的理论,这一点我们大家必须要认识到!

因为从爱因斯坦相对论得到的一些结论都是虚假的,虚拟的,错误的,它们大多都只是对绝对世界真理的一种相似和近似,而不是宇宙的绝对真理,所以我据此在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书第11页上说:“从爱因斯坦相对论得到的时间不是宇宙真正的时间,从爱因斯坦相对论得到的空间不是宇宙真正的空间,从爱因斯坦相对论得到的黑洞不是宇宙真正的黑洞,从爱因斯坦相对论得到的引力波 (包括原初引力波) 不是宇宙真正的引力波,从爱因斯坦相对论得到的宇宙大爆炸不是宇宙真正的大爆炸,等等,不一而足。”关于这一点,请大家参看我写的《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书。

暗物质是引力产生的真正来源和本质

我们认为,引力远远不是爱因斯坦说的引力是物体的质量造成的空间弯曲的简单的一句话所能说明的。爱因斯坦这样处理引力是回避和掩盖了引力产生的真正来源和本质的一种做法,所以是不究竟的,是不根本的。而要说到引力产生的真正来源和本质,那就是我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书里说到的绝对世界里的无形的物质了,也就是暗物质了。这也就是说,

暗物质是引力产生的真正来源和本质。而为什么宇宙里间有质量的事物能够产生引力?这乃是因为宇宙间物体的质量是由暗物质构成。因为物体的质量是由暗物质构成,所以该事物才会产生和具有引力。这就是说,暗物质才是引力产生的真正来源和本质。

我们认为,不仅物体因为它的质量由暗物质构成而产生引力,而且确实地,暗物质能引起空间的弯曲。但是与爱因斯坦说物质的质量能引起周围空间弯曲而产生引力不同,我在这里说引起空间弯曲的不是物质的质量,而是暗物质。所以不是物质的质量引起空间弯曲,而是暗物质引起空间弯曲;不是空间弯曲产生引力,而是暗物质的引力产生空间弯曲,这一点,我们大家必须要搞清楚!关于这一点,请大家参看我写的《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书。

宇宙新的引力定律的制定必须要以暗物质为唯一出发点和物质基础

大家在参看《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书时必须一定要牢记,宇宙的引力和由引力造成的空间弯曲实际只与暗物质有关,而与宇宙里的万物具有的质量无关。

万物具有的质量本身不能弯曲时空,宇宙间只有暗物质才能弯曲时空;按照我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书里所讲,爱因斯坦相对论讲物体的质量能弯曲空间,这样的弯曲空间事实上并不存在,它只是该物体借助它发射(辐射)出的暗物质在周围空间产生出的一个弯曲空间假象而已,这样的弯曲空间是虚拟的,假想的,不是真实的。事实上宇宙只有暗物质构成和造成的弯曲空间,而没有物质的质量产生和造成的弯曲空间。空间只由暗物质构成,而不由物质的质量构成;引力也是只由暗物质产生,而不由物质的质量产生,这一点我们必须要搞清楚并要牢牢把握住!所以我们说,引力只与暗物质有关,而与物质的质量无关。在这一点上,我的这个引力理论与爱因斯坦相对论的引力理论相违背,但是也只有我的引力理论才是对的!当我们明白了这一点,我们就可以据此制定宇宙新的引力定律了。

当我在上面这样说,这即是要求我们在制定宇宙新的引力定律时必须以暗物质为唯一出发点和基本点。我们必须——也只有——在暗物质的基础上才能完成宇宙新的引力定律的制定。当然宇宙新的引力定律的制定还有其他一些要求,关于这一点,请大家参看《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书。

牛顿的万有引力定律和引力是空间弯曲的理论都是对的,但是我们必须考虑其应用的条件和场合

考虑到我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中说,暗物质构成物体的质量从而使物体产生引力,但是同时暗物质又可以造成空间弯曲,所以我们认为,假如我们把有质量的物体间产生的相互吸引作用力和因为暗物质产生空间弯曲都用引力一词来表示,那么我们就说引力不仅是有质量物体间的相互吸引作用力,但是同时引力也是空间弯曲。这就是说,我们说引力是有质量物体间的相互吸引作用力和引力是空间弯曲都是对的,它们都是对引力的一种说明。但是我有必要说明的是,无论牛顿的万有引力定律还是爱因斯坦相对论的引力是物质质量引起的空间弯曲,它们都没有说明引力的本质,尤其爱因斯坦相对论的引力是物质质量引起的空间弯曲是对引力的一种错误的表述。引力的本质是属于暗物质的,而不是属于物质的质量的,虽然物质的质量是暗物质构成的,这一点我们必须要牢牢掌握住!!所以在此情况下,我们说牛顿的万有引力定律和引力是空间弯曲的理论都是对的。

虽然牛顿的万有引力定律和引力是空间弯曲的理论都是对的,但是我们绝不可以说它们二者可以相互取代。实际上,它们二者都有各自的独立性,都有各自适用的场合,所以它们不可以相互取代。因为牛顿的万有引力定律和引力是空间弯曲它们有各自适用的条件和场合,所以我们说,当我们不考虑引力场,而只计算两个有质量物体之间的吸引力时,这时我们就采用牛顿的万有引力定律来计算;当我们考虑到引力场,考虑到物体在引力场里面的运动,这时我们就采用引力是空间弯曲的理论来计算。当我这样说时,这即是说,牛顿的万有引力定律计算的是两个物体之间的引力的相互作用力,引力是空间弯曲的理论计算的则是引力场对物体运动产生的作用力和影响,所以它们二者不可以混淆,更不可相互代替,这一点我们必须要掌握住!

不存在量子力学的“引力子”

我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书的第152页和153页上根据我的新宇宙学理论说,引力不可量子化!因为根据我的新宇宙学理论,由暗物质组成的绝对世界的物理定律与绝对世界产生的由万物组成的相对世界的物理定律不同,所以绝对世界的暗物质——也就是引力——不可以量子化,而相对世界的物质包括能量则可以量子化。因为属于绝对世界的引力不可量子化,所以我们说当代科学家根据现代量子力学的粒子标准模型要寻找的“引力子”不存在!现代量子力学的粒子标准模型要寻找的“引力子”不存在,或者我们寻找不到“引力子”,这也是说明当代科学家试图将量子力学和相对论融合的努力是失败了的,而这正好验证和证明了我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书里说的绝对世界的物理定律与相对世界的物理定律是不同的新宇宙学的观点。

不仅如此,我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中根据我的覆盖了全部宇宙的新宇宙学原理和新宇宙学理论指出,现代的量子力学理论只不过是宇宙的一个局部的理论,它不能扩大和推广到宇宙的全部。在我的新宇宙学理论看来,任何当代的宇宙理论都是局部的理论,它们都不能推广和扩大到宇宙的全部,而量子力学理论尤其如此。对于当代的量子力学科学家来说,他们依据量子力学认为宇宙的一切都是可以量子化的,不仅引力可以量子化,而且宇宙的时间和空间都可以量子化,认为宇宙存在最短的时间和空间间隔。当这些量子力学科学家这样做时,这就等于是把量子力学的理论推广和扩大到宇宙的全部了。我们问,这些科学家的做法对不对呢?宇宙真的一切都可以量子化吗?甚至宇宙的时间和空间也可以量子化吗?这当然是错误的。我们根据我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》里说,引力(也就是暗物质)不可量子化,而我在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书的前半部分已经指出,宇宙的时间和空间只与绝对世界的无形的物质——也就是暗物质——相关联,而与宇宙里的有形万物无关

,所以我们就可以据此推导得出宇宙的时间和空间不可以量子化,宇宙的时间和空间都是连续和延续的结论。这即是说,当代科学家运用现代量子力学的理论得出宇宙时间和空间是量子化和不连续的观点是错误的。我们宇宙的时间和空间是只与暗物质相关联,它们是连续和延续的,而不是如量子力学所说的量子化和间隔化的。

其余我的新宇宙学的量子力学理论,请参看我写的《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书。

结语

总之,我的新宇宙学理论是人类在二十一世纪的新的理论,它是在新的宇宙学原理下和在更大的物理框架下对宇宙进行重新全面的考察,并得出宇宙的新的结论。由于我是从文的原因,所以我没有在《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》一书中对宇宙的一切进行详细的推导,但是科学家完全可以根据《爱因斯坦相对论批判:我的新宇宙学》进行详细的推导,从而得出宇宙的真正的结论。

最后祝我的新宇宙学在人类的二十一世纪取得成功!

写于2019年11月3日


冲天一鹄2017


问题在于,人们一直都没有真正了解空间到底是什么,用足够的力,可以使任何物体弯曲,这很好理解,爱因斯坦说,质量可使空间弯曲,质量是如何使空间弯曲,他解释没有呢?通常我们所看到教科书和其它科学书籍里,都把质量使空间弯曲,解释成了物体的重量使空间弯曲,铅球石头压弯了蹦床的网,跟太阳等大质量天体弯曲了时空,能相比吗?再说在外太空,天体根本无重力,那么,质量究竟是以何种方式,使空间弯曲的呢?很难想象质量能象力弯曲物体那样,弯曲时空。时空是什么,谁说清楚了?先不说时间,单就空间而言,谁敢说他真的懂得?唯一可以肯定的是,不管在微观和宏观,空间都是构成物质个体的部分,原子内有巨大的空间,银河系里有巨大的空间,这一大一微两个个体,都由物质(原子核和电子,星球、星云和星际介质)和空间组成,而组成它们两个的物质内部,也是由物质和空间组成,至于更宏观的星系群、团,超星系团们,其内部空间就更大,说所有物质都是空间和物质共同构成的,大概没有人能说错,除了大爆炸论那个无空间无时间的始原子,就没有什么物质不是物与空的复合体!电磁场、引力场究竟是什么?它们是物质吗?电磁旋涡是弯曲的,星系引力旋涡是弯曲的,这两个力何其相似,为什么我们不可以从这个相似去找答案?难道银河系里空间的弯曲,不是银河系巨大的螺旋力使其弯曲?怎样的解释才是合理的,考验着我们的思维想象力!


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