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王为民分析冯劲松的实验验证了爱因斯坦的广义相对论
王为民 四川南充龙门中学
根据广义相对论中球对称辐射场在推迟坐标系中的的Vaidya度规(这里采用几何单位c=1,G=1) ds2 =- [1-2m(u)/r]du2-2dudr+r2dΩ2 (1) u是史瓦西几何中的推迟时间坐标,即 u = t-r* (2) r* = r+2Mln(r/2M-1) (3) 所以辐射物体对地球王为民吸引力的公式为 F=-m'ә (g00-1)/2әr= m'd[m(u)/r]/dr=m'[(dm(u)/du)(du/dr)/r-m(u)/r2] (4) 其中,将m解释为物体质量,将u解释为固有时,将dm(u)/du说明物体的质量随时间变化率而改变,它不断向外辐射零质量的粒子,即光子。所以,Vaidya度规不是稳定度规。 单位时间内的辐射能为-dm(u)/du,根据斯忒藩-玻尔兹曼定律(Stefan-Boltzmann law),黑体辐射功率P与温度T的四次方成正比,即 P=σT4 (5)
故 -dm(u)/du=σT4 (6) 将其代入(4)式得 F=-m' σT4(du/dr)/r-m'm(u)/r2=m' σT4{1+1/[(r/2M)-1]}/r-m'm(u)/r2 (7) 上式第一项为正,抵消了一部分第二项的吸引力,所以,温度T高的物体,引力变小。 冯劲松加热物体,重力变小的实验,这就验证了爱因斯坦的广义相对论。 |