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“引力波”无助人类解决寻找引力根源的难题

2016-7-18 13:57:15本站原创 【字体:

“引力波”无助人类解决寻找引力根源的难题
北京百慧制药公司  高级工程师  刘荣逵
 
    在遥远的宇宙空域,存在一些天体,它对于外界的物质引力极大,连光线都不放过,一定收入“囊中”,它不能反射光,所以人类看不到它。广义相对论对它做了预言,并把它称做“黑洞”。由于进入“黑洞”的光子和电磁波都逃不出“黑洞”的视界,人类不能在地球上用光学望远镜和射电天文望远镜观察它。广义相对论预言,大质量物体加速运动时,会使周围的时空发生扭曲,这时空扭曲会以波动的形式传至远方,并把这波动称做“引力波”。当远处的两个“黑洞”相撞时,就是大质量物质的加速运动。“黑洞”是大质量天体,两“黑洞”相撞时,一定发生激烈的运动速度变化,所以它们能够造成可反映严重时空扭曲的“引力波”,并传至地球。
    当这预言实现时,人类就有了第三种探索宇宙的手段,即宇宙的“引力波”探索法。
  广义相对论认为,“引力波”的特点是:它向地球传播来的是时空扭曲波,是远方有质量的波源的加速运动(例如两“黑洞”相撞)造成的时空扭曲以波的形式传来地球。“引力波”不与物质作用,它在空间传播时,不会衰减,这有利于远传。但远传时,要向四面八方分散,所以传至地球的信号已经分散得极其微弱。在地球上,这远方传来的时空扭曲波,只能用复杂的激光干涉引力波天文台探测。这有来无回的“引力波”信号,不能及时测量,只能在事件发生了13亿年后,才能在地球上被遲到的测到。
  人类一直承认四种自然作用力是力,因此也承认其中的万有引力是力,万有引力在地球上可用于称重,人类在地球上,认为重力是力,不会认为它是“几何”。人人都可以用称来称重,不可能用称来称量时空几何。它没有“引力波”那么神秘。事实还告诉人类,地球上对重力(引力)的检测是及时的,不需要漫长的等待。
  由上可知:“引力波”与万有引力的引力,不是一回事,它们有实质性的差别,切不可将它们相混淆。如果将它们混淆,地球上就没有重力可称了。
  实验表明,光线在太阳附近通过时要发生弯曲,广义相对论说,这是因为太阳的质量使其周围的时空扭曲,光线走这时空扭曲之路时,也跟着这扭曲的时空之路弯曲了。但是广义相对论还说,实现时空扭曲时,要求太阳既要有质量,又要求有加速运动。太阳在自转,但这自转是匀速的。匀速自转中,太阳的周边一定要受向心力作用,这力只用于改变太阳周边的运动方向,而不能改变自转的运动速度,因此太阳没有受到可引起加速运动的力,太阳没有加速运动。按广义相对论的说法,因为缺少了物体加速运动的条件,太阳不会使其周围的时空扭曲。
  在太阳身旁广义相对论的时空扭曲条件尚不具备,所以还不能用时空扭曲学说来说明太阳身旁光线弯曲的原因。
  假如太阳不仅有强大的引力场,太阳还能加速运动,即可以加速自转。这时,太阳周围的引力场就可以跟着加速旋转了,引力场中的地球也就跟着引力场加速绕太阳公转了。加速运动的速度是可以不断增加的。当地球的公转速度增长至超过每秒16.7km的第三宇宙速度时,就可以脱离太阳的引力不再绕太阳转动,而甩出太阳系,流落入太阳系外的宇空中。太阳系将失掉了地球这样的生命绿洲,失掉了生气。流落到外空的地球成为了宇宙的孤儿,地球上的人类将得不到灿烂阳光的照耀,也将没吃、没喝。对于这种没发生的危机,人类真的不欢迎它的到来,也不希望太阳的运动加速。太阳正在匀速自转,其引力场没有加速旋转。其引力场中的地球没有加速公转,平稳地绕太阳公转着。
  那为什么从太阳身旁掠过的光,会发生弯曲呢?早在1704年牛顿就提出:大质量的太阳有巨大的引力,会使高速运动的光线改变方向,发生弯曲。1804年德国慕尼黑天文台的索德纳根据牛顿的引力学理论计算并预言了:路过太阳身旁的光,会发生0.875角秒的偏折。所以在相对论的时空扭曲学说之前,不用“时空弯曲”理论,只用引力理论,也能计算出光线在太阳身旁的偏折。 
  太阳是物质,运动的光子是有质量的,有质量的光子也应有物质的属性。物质之间一定有万有引力,在万有引力的作用下,光线发生了弯曲。所以光线在太阳附近发生弯曲是万有引力的作用结果,与时空扭曲无关,与“引力波”无关。
    光线用光子体现它的实在性,时空用什么来体现它的实在性呢?
    如果说时空是“空”的,没有实在性,这“空”的时空能扭曲吗?是扭曲“空”吗?扭曲“空”有何物理意义?
  为了讨论简便,把时空中的时间先拿掉,只留下空间。这时先要问,空间是什么?真空的空间是什么?真空的空间只是没有物质实物的空间,但是它不能没有场物质,它一定有电磁场和引力场等。某空间的引力场,是该空间场物质的具体实在。太阳是大质量的物质实物,它的周围一定存在引力场,引力场体现太阳周围空间具有实在性,但引力场不是指能容纳该引力场的虚空。有质量物体的加速运动“扭曲”的是它自己的引力场的作用效果,而不是“扭曲”容纳这引力场的空间。
  上述论述说明:有质量物体的加速运动,“扭曲”的是被空间容纳的引力场的作用效果,不是“扭曲”容纳引力场的空间。引力场表示引力的存在,空间则表示一种几何。在引力场存在的情况下,说引力不是力,是几何,就是把表与里相混,就是把实在的引力场与虚空相混。
  广义相对论还把地球上发现的、描述曲面几何的黎曼几何引入宇宙空间,说宇宙空间像曲面几何一样弯曲,并由此说,宇宙空间没有引力只有弯曲几何。但实际是,通过宇宙空间的物体,在引力场作用下自己弯着走了,不是宇宙虚空的路弯了。宇宙虚空没有实在,也没有路,它怎么弯,往哪个方向弯呢。
  在宇宙空间中,由于引力无所不在,在引力的作用下,一切物体都在加速运动。固结在这些加速运动物体上的参考系,都是非惯性系,因此严格的惯性系实际上是不存在的。在引力的作用下,非惯性系中的物体都在加速运动。按广义相对论的说法是,有质量物体的加速运动,将引起其周围的“时空弯曲”。但这空间不是无引力场作用的、纯数学的黎曼空间。宇宙空间是由于有质量物质的引力场和引力的存在而成为非惯性系的,才能发生广义相对论的“时空弯曲”。其实“时空弯曲”是引力场效果引起的结果和表述,它不是纯数学几何。数学的“时空弯曲”没有物理意义,它不能表述引力的本源。
  广义相对论说:广义相对论是狭义相对论有引力影响时的推广。反过来说,狭义相对论是广义相对论在无引力影响时的特例,引力决定了两种相对论的区分。也可以说广义相对论源于引力,引力是“因”,广义相对论是“果”。当引力帮广义相对论确定下来之后,广义相对论则说:“引力不过是时空不平坦(时空弯曲)这一事实引起的后果”。它不再说广义相对论是引力引起的后果,反而说引力是时空不平坦引起的后果,这样一来,时空不平坦则成了“因”,引力反而变成了“后果”,这是用结果否定本源。如果因维护“时空弯曲”而否定引力的存在,那么没有引力就没有宇宙物质的加速运动,没有宇宙物质的加速运动就没有非惯性系,没有非惯性系就没有“时空弯曲”,没有“时空弯曲”就没有广义相对论。广义相对论源于引力,可它否认引力的存在,只承认有“时空弯曲”,这是出尔反尔的悖论? 
  “时空扭曲”又被称作“时空结构拖曳效应”。人造卫星在地球引力场中旋转时,发生了卫星运动轨迹的拖曳,广义相对论一定说这是“时空结构拖曳效应”,而不会说,在引力场的引力作用下卫星本身的运动轨迹发生了拖曳(自己弯着走了)。是卫星这个实在,在引力场的引力作用下发生了运动轨迹的拖曳呢?还是时空这个“虚空”被拖曳了呢?弄清这两种拖曳的差别,就能知道“虚空”不能被拖曳或扭曲,它也无任何实际的物理意义。
  有人通过对广义相对论引力场公式的推导、论证后认为:“‘时空扭曲’是有关人员为了解释广义相对论方便而‘发明’的一个术语,它没有任何实际的物理意义。从物理实在上说,‘时空扭曲’不是指引力场的引力作用存在、就是指光线在引力场中的弯曲(光线自己弯着走了),从来不是指虚空弯曲。”
  总之,以上都是说引力是力,而不是空间几何。广义相对论连引力是力都不肯承认,还能够寻找引力的本源吗?说引力不是力,是几何,等于淡化了寻找引力本源的重大责任。
  万有引力的引力是实在的引力,为了寻找它的本源,人类已经用了近4个世纪的时光,至今连探寻引力本源的曙光都看不到,它仍是物理学的最大的难题之一。广义相对论是一个唯象理论,它不能帮助人类找到引力的根源。广义相对论曾把寻找引力本源的努力引向几何,这不过是使人类绕了一个几何的大圈子,拉开人类与引力本源的距离,它没有帮助人类直接接近引力的本源。在寻找引力根源的征途上人类不会停下脚步,人类一定要排除万难,一定会尽快地、直接地看到探寻引力本源的曙光。这一曙光人类一定会很快看到!人类加油!
                               (北京百慧制药公司  高级工程师  刘荣逵)


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