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“平直时空，重建引力理论”提得好！
山大彭坤墀院士99年电话里也说过“相对论和量子力学是无法相容的” 全文阅，顶！ |
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“黑洞热力学”项目通过国家自然科学奖初评，中科院负有不可推卸的责任 《国家科学技术项目异议表》本人已在7月23日发出，其中有三人附议： 附议人①：杨升山，河南孟州（工程师，中共党员，西安电子科大毕业，曾在邯郸汉光机械厂工作，已退休）； http://tieba.baidu.com/p/1144967890?pn=1> |
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建议尽量的精简压缩篇幅(文章太长没人看)，再发到“我心中的中国科学院”征文活动上去，大家都去捧场。 ※※※※※※ 牛 东 |
| "黑洞热力学"作为一个40年的理论学科方向，其已经有公认的主流结果和部分各家学说，是一个百花齐放的研究科学。黑洞能量表达式与热力学第一定律表达式数学结构一致性令人神魂颠倒，成为用热力学研究黑洞的基础。这种学科，要是错的，我绝对不信。梅先生这种观点应该发表到期刊中去，去百花齐放，当然他自己必须自圆其说（但根据我与其的交流，我不认为他不能自圆其说，其思想思路有时非常怪诞，让人不知从何说起）。 |
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结论：
对于黑洞，我认为牛顿引力和爱因斯坦引力，只是两种研究手段罢了（有人愿意选择何种手段，请自便）。两种引力都会导致奇异性黑洞（至少是导致足够强引力的点，即使不奇）。而研究奇点附近的行为，是各个学科的任务，如在结构力学和流体力学中，也经常研究方程奇点附近的行为，但谁都知道实际材料和流体内不可能真正有无穷大奇点。 所以，梅先生意见过去牵强。至于其它三条，纯属错误（我已用红笔答复）。 |
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对【2楼】说： 天体物理学中所谓的黑洞指的是引力足够强的天体【【沈评阅：梅先生此言很不妥。“引力足够强”与“黑洞”之间没有必然的关系，实际上，要成为黑洞的判据是势最够大，而非引力足够强，即要求引力势或度规偏离量2GM/(ccR)大于1. 2GM/(ccR)大于1，并不意味着引力足够强，如整个宇宙，其实也接近2GM/(ccR)大于1（所以有人认为宇宙本身是一个黑洞），但其引力强度却只有10^(-9)m/s^2, 只有地球引力场强的百亿分之一。反过来，引力即使足够强，也并不意味着是黑洞。当然，大多数天体黑洞，引力的确足够强。我之所以这里要指出这点也许梅先生也知道的知识（“引力足够强”与“黑洞”之间没有必然的关系），乃是为了后面做铺垫（针对梅先生的一个比方“拿一条铁丝，将它弯成一个环，其中心点上都会出现一个黑洞”）。 】】，其中物质发出的光无法逃离天体表面，以至于远处的观察者无法直接观察到它们的存在。黑洞两种，一种是牛顿黑洞，另一种是爱因斯坦黑洞。牛顿黑洞内物质是正常的，密度没有无穷大。爱因斯坦用弯曲时空描述引力场，在某些特殊的情况下，时空曲率出现无穷大，就产生了所谓的奇异性黑洞。【【沈回复：根据牛顿引力场的泊松方程，牛顿黑洞应该也可以是奇异性的，也可以让其引力场强无穷大。尽管霍金指出，按照爱因斯坦引力理论，时空中一定存在奇点。不过，按照牛顿引力，这一奇点也不可避免。在这一点上，爱因斯坦引力与牛顿引力，其实没有实质区别，差别仅在于数学体系不同罢了，如描述施瓦西－爱因斯坦引力除了需要度规g_{00}外，还需要g_{11}，要两个量。而牛顿引力只要一个量即可（即引力势）。甚至牛顿引力势能和g_{00}一样，都满足泊松方程（梅先生还记得我去年与你的争论，我那里指出，g_{00}也满足泊松方程）。所以，从大思维角度讲，两个引力理论其实没有实质区别，只是细节不同罢了。总之，牛顿黑洞也可以是奇异性的（至少也会有很大引力场强的点出现）。】】 奇异性黑洞有一个被称为视界的空间区域，在视界以内的物质会被引力压缩成一个点，密度无穷大体积无穷小。 由此还牵扯出所谓的白洞，虫洞和时间机器等荒唐至极，怪诞无比的东西。【【沈回复：白洞、虫洞，并不荒唐，它比量子力学概念还要简单自然。至于时间机器，其实在牛顿力学中，也可以存在，至少牛顿力学支持时间反演。只不过在相对论中显得更为突出。除了热力学，所有理论都没有时间箭头，都导致时间机器。这是所有理论共同要研究的问题。】】一个人可以通过虫洞回到过去杀父娶母，在爱因斯坦理论中，这种时空穿越已经不仅仅是科幻小说的情景剧。宇宙被认为通过大爆炸从一个奇点无中生有，西方教会的上帝创世之说被认为找到科学根据。近代科学赖以成长的唯物论，因果论和物质不灭观念被当成垃圾扫地出门，这就是爱因斯坦时空弯曲引力理论导致的严重后果。 【【沈回复：我避免谈宗教问题。】】 从物理学的角度，理论一旦出现无穷大，就应当引起警惕，这里一定隐藏了什么问题。纵观科学史，无穷大常常导致物理学危机，物理学往往是通过超越无穷大而进步的。比如一百多年前的那场科学革命，紫外辐射无穷大的克服导致量子力学的诞生，否定了相互作用传递速度的无穷大导致然狭义相对论的建立。然而一百年后的今天，在现代天体物理学和宇宙学中再次出现无穷大时，理论家们却将它当成钟爱的宠物，以欣赏的心态把玩，物理学家们难道一点都没有感到不对劲？忽悠纳税人的钱为你们买单，自娱自乐玩了几十年，现在还要全国老百姓为你们喝彩不成？ 【【【沈回复：曲率无穷大，这是经典相对论的产物。在量子引力中，应该可以避免这种曲率无穷大。注意：任何经典理论（包括经典电磁理论），都曾经存在无穷大。这是正常现象。在经典理论中，研究经典奇点附近的性状，本身无可厚非。就像在结构力学和流体力学中，也经常研究方程奇点附近的行为，但谁都知道实际材料和流体内不可能有无穷大奇点。所以，梅先生的观点过于骑墙。】】 我自大学生时代起就对爱因斯坦"奇异性黑洞"理论产生怀疑。上世纪九十年代初完成了一篇论文，题目是《均匀细圆环和双球体引力场的奇点与爱因斯坦引力场方程的合理性问题》。文中从爱因斯坦引力场方程的轴对称克尔解和克尔-纽曼解出发，通过坐标变换求得质量细圆环和双球体静态分布的引力场方程解。结果表明不论细圆环和双球体的质量和密度为何，哪怕是极小的质量分布和极弱的场，在细圆环中心和双球体球表面接触点的空间曲率都是无穷大，且奇点完全裸露在空间中。也就是说你随便拿一条铁丝，将它弯成一个环，其中心点上都会出现一个黑洞！ 【【沈回复：这是梅先生的荒谬。荒谬在两点：其一，要成为黑洞的判据是势最够大，而非引力足够强，即要求引力势或度规偏离量2GM/(ccR)大于1. 2GM/(ccR)大于1，并不意味着引力足够强。“拿一条铁丝，将它弯成一个环”，其引力势没有大于1，所以成不了黑洞. 其二，经典相对论所谓的奇点，是指引力物质可以压迫所有兼并压，包括电子、中子或夸克的兼并压，使得其无法抗衡，从而不断塌缩，假设不考虑量子引力，这种塌缩将是灾难性的，直至奇点（因为该有的兼并压都被压垮了）。而“拿一条铁丝，将它弯成一个环”，显然原子内的电子、中子或夸克的兼并压远比引力强，没有物质基础让引力来压垮它，在原子内部，引力没有发散（曲率也没有发散），引力势也很小。梅先生这个观点实在出洋相。这好比马某先生所说的“根据引力公式，因为两页纸引力无穷大，会翻不开书”一样的有趣。】】真是荒谬至极，可笑至极。在环和双球体表面附近空间也是高度弯曲的，结果与实际情况完全不符。【【【沈回复：由于原子内的电子、中子或夸克的兼并压远比引力强，让引力来压垮它，没有物质基础。在原子内部，引力没有发散（曲率也没有发散），引力势也很小。】】】这样的结果只能说明，爱因斯引力理论中出现的时空奇性实际上不是由高密度大质量物质引起，而是采用弯曲时空的描述方法引起，与真实物理世界完全无关。 此后我又完成了另外一个奇异性黑洞不存在的证明，题为《密度均匀空心球和实心球体内部引力场方程的精确解与奇点定理》。文中指出，按目前理论计算球对称分布引力场的施瓦西内部解时，为了避免球中心点上出现奇点，必须假定积分常数为零。然而按照微分方程理论，积分常数应当由边界条件确定，而不是由球心的度规确定。由于弯曲空间中三维球的体积与平直空间中三维球的体积不一样，这个积分常数不可能等于零。其结果是，不论空心球和实心球的质量和密度是多少，其中心点上都会出现时空奇点。也就是说即使对足球、篮球、排球、兵乓球、棒球、高尔夫球，以及所有日常生活中见到的空心球和实心球体，其中心点上都会出现黑洞。荒唐的结果再次出现！即使按彭若斯提出了宇宙监督假设，也掩盖不了这种在地球表面普通物质系统中出现的时空奇点。我的结论是非常明确的，即使不考虑爱因斯坦引力理论是否正确的问题，由于没有考虑弯曲空间中三维球的边界条件也必须是弯曲的，现有的"奇异性黑洞"理论的所有计算都是错的。 【【【沈回复： 这纯属于梅先生的胡扯。关于这我与其争论几十封电子邮件了。我向你指出球对称静止度规g_{00}也满足泊松方程。梅先生所说的这个问题（“不论空心球和实心球的质量和密度是多少，其中心点上都会出现时空奇点”）在泊松方程中也可以问。要说这个问题真的存在，那么电磁学就有问题了。也就是说，这个问题与广义相对论没有关系（它是所有学科的问题，包括电磁学和量子力学薛定谔方程的球对称解）。实际上，梅先生所谓的这个问题纯属空穴来风。】】 目前的天体物理学认为大型星系和类星体的中心存在黑洞，然而"奇异性黑洞"从来都没有被证实。按照美国哈佛大学史密森天体物理研究中心Rudolf Schild等人的观测，类星体的中心的所谓黑洞实际上是"磁场急剧收缩体"。由于存在磁场和物质，类星体的中心根本不可能是收缩成一个奇点的黑洞。因此宇宙空间中如果真的存在黑洞，就只能是牛顿黑洞，不可能是爱因斯坦黑洞。 【【【沈回复：牛顿黑洞也可以是奇异性的，只要不考虑量子引力，且电子中子或夸克的兼并压无法抗衡引力，那么在牛顿力学中也可以出现奇异性黑洞。除非在高能下还出现其它基本粒子的兼并压，来抗衡引力。总之，牛顿黑洞和爱因斯坦黑洞，都可以是奇异的。两个理论只是两种普通手段罢了。即使放弃爱因斯坦引力，但还是没有能放弃奇异性黑洞。总之，梅先生以上大部分观点，我明显难以认同。】】】 |
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对【13楼】说： 沈先生与梅先生讨论黑洞问题，很是精彩。两位都承认遵从爱因斯坦方程的引力能产生奇性黑洞，实际上並非如此。牛顿引力满足力加线性叠加原理，足够的质量密度下是可以生成黑洞的。但爱因斯坦方程是非线性的，其引力不可线性叠加。陈绍光计算了非线性叠加的引力，无论多大的质量的引力叠加却不可能超过中子气的简并压力，因此百万个太阳质量的中子星也不可能进一步塌缩成为奇性黑洞。论文发表在36届和37届世界空间科学大会上。並在他的专著《Relativity and Quantum Mechanics without Hypothesis and Origin of Gravitation》第4章9节‘引力非线性的中子性内部黑洞’中有较详细地分析，现在该书各研究性大学和主要省市图书馆均有收藏。 |
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对【15楼】说： 又如流行的黑洞理论中，理论创始人钱德拉塞卡、兰道、奥本海默、托尔曼等人在计算“多大质量产生的引力会超过不相容原理>所能提供的排斥力的极限”时，都用了牛顿力学独家专有的力的线性迭加原理。推导出黑洞存在的星体结构的完备方程组为：球对称静态理想流体的托尔曼-奥本海默-沃尔科夫恒星内部平衡方程、质量方程和状态方程三者联立[7]。其中质量方程为M(r)= ∫0r4πρr’2dr’，是将引力源中的各部分的质量直接线性相加。爱因斯坦方程的非线性导致：质点的质量会因周围存在其他质点而变小和引力不满足力的线性迭加原理或引力作用有自屏蔽效应。黑洞理论中混用了牛顿力学的力的线性迭加运算步骤,才能得出结论：不相容原理不能够阻止质量大于钱德拉塞卡极限的恒星坍缩成为体积接近于零、质量密度无限大奇性黑洞。作者考虑到引力迭加的非线性（nonlinear）[8]得出：无论多大质量的中子星的内部引力都不会超过中子气的简并压力，从而不可能坍缩成奇性黑洞。 所以，作者提出相对论与牛顿力学能混用吗?向学界请教! 参考文献 [1]季灏 关于电子Lorentz力和能量测量的实验 中国工程科学 10（2006）60-65 [2]季灏 不同能量的电子在均匀磁场中运动规律的实验 中国科技纵横 6（2009） [3] J. Schwinger, On the Classical Radiation of Accelerated Electrons Phys. Rev. 75, 1912–1925 (1949); The Quantum Correction in the Radiation by Energetic Accelerated Electons, Proc Natl Acad Sci U S A. 40(2) 132–136(1954) [4]Zwicky, F., On the Masses of Nebulae and of Clusters of Nebulae>, Astrophysical Journal. 1937, 86: 217, doi>:10.1086/143864> [5] F. I. Cooperstock and S. Tieu, General relativity resolves galactic rotation without exotic dark matter, astro-ph/0507619 v1 26 Jul 2005 [6] Chen Shao-Guang, Does vacuum polarization influence gravitation? 1989, Nuovo Cimento B 104, 611-619 [7]刘辽 赵峥 广义相对论 高等教育出版社2004年第二版 P.208-212 [8] Chen Shao-Guang, Black hole inside neutron stars caused by nonlinear effect of Einstein’s equation, E1.2/H0.2-2-0040-06，COSPAR (2006 Beijing China); Nonlinear superposition of strong gravitational field of compact stars,E15-0038-08 COSPAR (2008 Montreal Canada) |
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对【14楼】说： 沈先生只与梅先生讨论理论观点，却没有说三位获奖作者的论文究竟有没有涉及‘爱因斯坦方程的黑洞’，因为据梅先生说的三位的论文的标题中只字未提黑洞两字。 没提‘爱因斯坦方程的黑洞’，只说牛顿力学的黑洞或者没提奇性黑洞，就没有错。 |
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因此宇宙空间中如果真的存在黑洞，就只能是牛顿黑洞，不可能是爱因斯坦黑洞。 ………………………………………………………………………………………………… 主楼的上述结论与陈绍光2006年2008年在世界空间科学大会报告的结论不谋而合。 但主楼未引用三位获奖者论文的原话，他们是否说了‘爱因斯坦黑洞’呢?若原文中没说，你改动了原文标题进行评论就无效了。 |
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楼主将 "引力体系动力学和热力学性质及其内在联系的研究" 改为“黑洞热力学”进行评论，又未引用三位获奖作者原文中的一句话，这是不符合科学辩论常规的。 楼主要取信于人，先要拿出证据。别只顾说自己的观点和所受的委曲。诉苦不是论战的好方式。 |
| 中国自然科学奖，不必太在意。诺贝尔奖都不能成为错误的护身符，何况国内的奖。不少获诺贝尔奖的论文都在后来被揭露出犯有严重错误，这就是‘不必太在意获奖’的有力的注解。 |
| 三位获奖人员研究的是广义相对论黑洞（具体细节我不知道，仅从介绍看出）。但梅先生的那封信（致“...”信）是寄生在这个获奖项目上来发表自己一直以来的“反相反黑洞”观点，其实他寄生在任何相对论文章中都可以来发表。 |
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对【13楼】说： 文章发表得了我就不需要发表这种公开信了。 |
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对【14楼】说： 牛顿黑洞与爱因斯坦黑洞是两个完全不一样的东西。牛顿黑洞没有奇异性，里面的物质可以是完全正常的。至于牛顿引力的无穷大，只有在两个粒子的距离为零时才出现。假设粒子有体积，就可以避免引力无穷大。爱因斯坦奇异性黑洞一般有一个视界，视界内的物质被挤压成奇点，奇点外的空间是真空。沈先生难道连这种区别都不知道？ |
| 我的观点比较明确，相对论如果被认可而获得过被认可而相对应的奖项。那么以相对论为基础而导出的其它理论获得奖项无可厚非。如果基础理论没有获得过被认可的奖项，以此理论为基础导出的理论获奖，等于这个基础理论也同时获得这个奖项。中国自然科学奖评审委员会是否有对相对论评审的资格？拭目以待。自然科学奖初评结果通过都难以让人置信！ |
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对【17楼】说： 没有提爱因斯坦黑洞实质是爱因斯坦黑洞，不提只是为了避嫌。 |
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对【14楼】说： 爱因斯坦引力场方程是描述弯曲时空的，因此求解运动方程是边界条件必须是弯曲的。广义相对论的黑洞理论没有正确地考虑这个问题，它的所有结论都是错误的。这是问题的关键，但沈先生至今没有理解这里存在的问题。经典理论在平直时空中描述，没有边界条件弯曲的问题，球中心的引力没有奇点。广义相对论的细圆环解与经典理论的细圆环解是两类根本不同的东西，经典理论的系圆环解根本没有奇点。广义相对论的细圆环解中心奇点如何解释？ 引力势和电势不是可以直接测量的物理量，因为势是一个可以任意添加常数的物理学量。势的梯度力才是可以直接测量的。其次，力函数中r是两个物体之间的距离。由于实际物体的体积不可能无穷小，就不存在引力无穷大的问题。除非物体自相作用，但自相作用是不可能的，你不可拔自己的头发离开地球。但如果空间弯曲，情况就不一样。空间的曲率是可以直接测量的，曲率不可能无穷大。你如果真想弄明白怎么回事，还是去仔细看看我的原文。 |