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相对论为何“永远正确”?
[楼主] 作者:无忧仙人  发表时间:2012/05/14 06:06
点击:12281次

相对论为何"永远正确":(一)爱因斯坦最初成名的背景(第1部分)

本章内容提要

相对论当然不会永远正确,但是这并不妨碍某些人由于利益的驱使而把它巧妙地装扮得如此;相对论其实根本就是错误的,因而为了证明它的"真理性",一些人便不得不借助于狡辩乃至欺诈的手段。事实上,围绕相对论的争论从来就不是一个简单的科学对错问题,而是一个集科学、文化、心理、种族、政治等问题于一身的极其复杂的现象。一旦深入地理解与把握了这一现象及其本质,读者便自然能够明白,为何一个有着明显漏洞与错误的理论,其谬误不仅在大约一个世纪的时间里未被主流物理学家所发现或者认可,而且反而确立了越来越牢固的甚至几近神圣的地位。

正文

爱因斯坦于1905年发表狭义相对论,于1915年开始创立广义相对论,但是爱氏1921年的诺贝尔物理奖既非针对他的狭义相对论也非针对他的广义相对论,而是因为他对光电效应的解释而获得,原因很简单,一批优秀的科学家对爱氏的两个相对论一直持有强烈的批评与抵触态度。事实上,批评相对论的不乏诺贝尔奖获得者以及其他有影响力的物理大家,比如美国的迈克尔逊(Albert A. Michelson,1907诺贝尔物理奖获得者)、特斯拉(Nikola Tesla,杰出发明家),奥地利的马赫(Ernst Mach,杰出物理学家、哲学家),德国的雷纳尔德(Philipp Lenard,1905诺贝尔物理奖获得者),以及新西兰的卢瑟福(Ernest Rutherford,核物理之父、1908年诺贝尔化学奖获得者)等。这么多物理权威对相对论的评价不可能不影响到诺贝尔奖评委会的态度,事实上,有证据表明,这个委员会对两个相对论也同样怀有深深的疑虑与保留,这大概解释了为何从1910年开始,爱因斯坦随经不下五十次的提名,却始终不能在1921年之前获得诺奖的原因吧。

在当今的科学界,科学家为了让自己的成就获得全球认知,最好的方式无疑是把自己的名字与诺奖挂起钩来,但是鲜为人知的是,历史上诺奖以及其评审机构也曾因为与一个公众人物的名字相联系而提高了自己的知名度与影响力,这个公众人物便是爱因斯坦。这件事初看起来似乎不觉有何异常,但是细思起来却透露了一个令人不安的秘密,那就是爱氏的获奖并非因为他公认的科学成就,而是因为诺奖委员会所承受的前所未有的压力。于是一个自然的问题便是:为什么情况会是这样的呢?

这要从广义相对论的实验验证说起。

如前所述,两个相对论自提出之后一直得不到学术界的认可,这不仅是因为这些理论有悖直觉与理性,而且是因为它们缺乏有效的实验验证。但是事情在1919年前后似乎出现了转机,因为据信可以通过考察这一年日食期间星光通过太阳附近时偏折的角度而验证广义相对论的正确性。事实上,由英国天文学家爱丁顿(Arthur Eddington)所率领的科考小组在这一年果然"证实"了广义相对论的预言。这件事在爱因斯坦的祖国德国乃至全世界都引起了巨大的轰动,在大众的眼里,这个理论的意义堪比哥白尼的日心说,爱因斯坦也从此开始被誉为科学史上足以与牛顿比肩的最伟大的天才。

但是历史已经并将继续证明,1919年所谓的广义相对论的实验验证是一个巨大的历史错误。首先,这个实验的理论存在着重大缺陷,其次,所谓的实验证据存在重大的人为操作行为,最后,这个实验结果严重误导了将近一个世纪以来物理学以及相关科学的发展方向。

下一个贴子:相对论为何"永远正确":(一)爱因斯坦最初成名的背景(第2部分)

~无忧仙人

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 [2楼]  作者:季灏  发表时间: 2012/05/14 06:16 

说得对!
[楼主]  [3楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/14 08:49 

对【2楼】说:

谢谢季灏老师的正面反馈。另外也借此机会感谢一下为本贴置顶的版主(可不是本人哦:-))

~无忧仙人

[楼主]  [4楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/14 10:25 

相对论为何"永远正确":(一)爱因斯坦最初成名的背景(第2部分)

限于篇幅,我们这里不准备专门探讨广义相对论的理论缺陷与错误,也不想详细描述1919年的日食科考行动以及随后所发布的研究结果如何严重误导了此后的科学发展方向,但是我们却觉得有必要花点笔墨讲述一下参与科考的有关研究人员如何无视科学实验常识与原则对所搜集的观测数据进行违规操作的。

首先,出于某种不可捍卫的理由,研究人员扔掉了所采集的观测数据的至少85%,原因是这些数据不具径向对称性(radial symmetry)。可是问题是,如果绝大多数观测数据不具这个理论所要求的径向对称性,那不是恰好说明这个理论已经出了严重问题了吗?

其次,在对剩余观测数据的简化与处理上,本是为了证明爱因斯坦的理论,却不加解释地使用爱因斯坦自己的公式与方法,而事实表明,这些公式与方法使用了错误的前提与假设。

再次,实际的恒星移位数据,在不做任何附加假设的情况下,同爱因斯坦本人的预测数据不存在丝毫的相似性:它们既不在方向上吻合,也不在大小上吻合,同时也不在爱氏理论所要求的随离开太阳距离的增加而数值递减的变化速率上吻合。

此外,日食观测数据实际上并不涉及广义相对论的任何基本假设,比如光的重力延滞效应(gravitational retardation of light);而且,实验所检验的结果同所需的修正项与干扰因素相比只是一个二阶效应;以及并未采取有效措施去消除温度变化对仪器的影响或者去确定日食中异常大气条件对观测数据的潜在影响。

一句话,按照现代科学实验的规范理论与做法,没有丝毫理由可以相信1919年的日食、星光观测实验是一个证明了它所宣布的结论的可靠的科学实验。恰恰相反,如果说这个实验证明了什么,那就是爱因斯坦对日食中星光偏折大小、方向与变化速率的预测是完全错误的.

但是令人悲哀的是,正是这样一个人为操作痕迹明显、漏洞与谬误多出的实验成就了爱因斯坦的享誉全球的名声。

下一个贴子:相对论为何"永远正确":(一)爱因斯坦最初成名的背景(第3部分)

~无忧仙人

 [5楼]  作者:马国梁  发表时间: 2012/05/14 14:42 

说滴对!
请说下去。
 [6楼]  作者:xilu234  发表时间: 2012/05/14 16:00 

对【4楼】说:

好帖.

我很同意: 按照现代科学实验的规范理论与做法,没有丝毫理由可以相信1919年的日食、

星光观测实验是一个证明了它所宣布的结论的可靠的科学实验。

 [7楼]  作者:杨发成  发表时间: 2012/05/14 16:46 

//在当今的科学界,科学家为了让自己的成就获得全球认知,最好的方式无疑是把自己的名字与诺奖挂起钩来,但是鲜为人知的是,历史上诺奖以及其评审机构也曾因为与一个公众人物的名字相联系而提高了自己的知名度与影响力,这个公众人物便是爱因斯坦。//
这里说得很现实,我现在写的论文不但把“公众人物爱因斯坦”推在前面做招牌,还把牛顿、胡克、惠更斯等一同拉上给我脸上贴金,效果真是好!虽然中科院最高学术期刊不同意发表,但他给我几篇论文的一系列评论让人醉、让人晕—— 一个机会主义物理学家的心得体会。
[楼主]  [8楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/14 18:46 

对【5楼】说:

谢谢马老师的关注。

~无忧仙人

[楼主]  [9楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/14 18:51 

对【6楼】说:

谢谢张老师的捧场。

~无忧仙人

[楼主]  [10楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/14 18:52 

对【7楼】说:

欢迎杨老师参与。

不错,仁者见仁,智者见智:-)

~无忧仙人

 [11楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2012/05/14 20:56 

写得不错,有深度!

※※※※※※
天地之道,以阴阳二气造化万物。是故易有太极,是生两仪。两仪生四象,四象生八卦。
[楼主]  [12楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/14 22:41 

对【11楼】说:

谢谢。很高兴能服务于大家。

~无忧仙人

[楼主]  [13楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/15 08:00 

相对论为何"永远正确":(一)爱因斯坦最初成名的背景(第3部分)

1919年的日食科考以及其后续总结无疑加速了爱因斯坦获得诺内尔物理奖的过程,但是任何高估日食实验与爱氏诺奖之间联系的想法与做法恐怕也是经不起推敲的。为了把握这一点,我们需要介绍爱氏获得诺奖的更多细节。

事实上,在1919年的日食实验结果宣布之前,瑞典皇家科学院已经收到过总共25封提议爱氏获得诺奖的提名信,其中有1910-1914(广义相对论发表之前)的10封,1915-1919的15封,而提名者当中不乏物理学界的重量级人物,如量子力学的奠基人、1918年诺贝尔物理奖获得者普朗克(Max Planck)。而在爱丁顿宣布了日食实验结果之后,提名信的数量在短短的两三年里(1920-1922)一下子激增到35封。日食实验对爱氏的物理学同行以及普通大众的影响于此明显可见;但是一般人所不晓得的是,诺奖评委会似乎从未被这次广义相对论的所谓实验验证所触动。为什么会这样呢?

有人会说,诺委会对广义相对论的态度反映了它们对理论物理的偏见。的确,在爱氏获奖之前的整整20年里(1901-1920),诺贝尔物理奖几乎无一例外地授予了物理领域中的各项重大发现与发明,而所有这些奖项都有非常明确的实验背景。但是批评者却似乎忘记了,或者说从不晓得,按照诺贝尔的遗嘱,物理奖本来就是要奖励物理领域的"最伟大的实验发现与发明"的,而广义相对论作为一种抽象的时空理论毫无疑问不符合这个授奖标准。但是正如德国物理学家雷纳尔德(Philipp Lenard)当时所指出的那样,相对论的问题绝非止此;事实上,爱氏先做出未加证实的抽象假设然后再进行理论推导或论证的物理学研究方法为当时绝大多数德国实验物理学家所不齿,因为他们觉得这不是严谨的科学态度,而且担心在得出有意义的结果之前科学家可能早已背离了现实。

同样的疑虑显然也在深深主宰着诺贝尔奖评委会。几个典型事件可以反映这个评委会的态度。比如,据信一位名叫Allvar Gullstrand高级委员曾经断言,"爱因斯坦永远也不该得到诺贝尔奖,哪怕是整个世界都要求我们这样做。"但是最让人印象深刻的恐怕还是诺委会的如下做法,即在爱氏的诺奖证书上做出明确声明:这个奖项与爱因斯坦的相对论以及重力理论所获得认可的价值无关,即使在这个理论已经得到证实之后。可是令人不解的是,爱因斯坦虽然不是以相对论的名义获得诺奖,他在颁奖仪式上的演讲却是以相对论为主题的。而反过来,这是不是解释了在大众心目中为何爱因斯坦的名字总是更多地与相对论相联系这件事呢?

但是关于爱氏诺奖的疑窦决非止此。

前面已经提到,爱因斯坦是因为对光电效应的解释而获奖。那么是不是诺委会对爱氏有关光电效应的解释真的满意从而授予他这个奖项呢?事实并非如此;事实上,既然当时已有大量证据表明光以波动的方式传播,那么这个委员会对爱氏"光是细微的实物粒子(granular packages)"看法其实是并不认可的。其次,也许更重要的,对光电效应的解释同样不是科学实验中的新发现或发明,于是有悖于诺奖的授予标准。

这里有必要提请读者注意,光的波粒二象性中的粒子性并非意味着光是实物粒子,如牛顿与爱因斯坦最初所认为的那样,而只是说光的能量被接收时呈现离散化形态,即所谓的量子性。特别地,光作为实物粒子与光的波动性有矛盾,因为它们服从于不同的速度叠加原理,但是光子能量的离散化同光的波动性却没有任何矛盾,因为它们如一币两面,只是在不同实验条件下同一事物所表现的不同特性。

再回到故事本身。既然不管是爱氏的相对论还是光电效应理论都不能让诺奖评委会信服,都不能打动他们,那么爱氏的获奖一定还别有原因,这就是来自世界范围内的众多有影响的人物的不断加大的压力。事实上,到了1922年,爱因斯坦的名气如此之大,以致诺委会的很多成员担心若再不对爱氏的贡献以某种方式认可,这个委员会的国际名声恐怕要受到伤害了。于是一个怪异的现象便产生了:别的物理学家都是先有了具体科学贡献然后被授予诺奖,但是爱因斯坦的情况却是相反,先决定授予他诺奖,而后再去确定授奖的理由,这大概解释了为何爱氏1921年的诺奖其实并未在当年决定,而是在第二年(1922)有意将他的贡献与量子物理创立人波尔(Niels Bohr)联系起来的原因吧。

但是想必读者还会心存疑问:是什么力量如此之大,能让诺贝尔评委会屈服于外部压力?为何这么多人愿意为爱因斯坦而去游说?为什么享受这个待遇的是爱因斯坦而不是别人?我们将在下一个贴子中深入探讨这些问题。

主要参考文献:(暂略)

下一个贴子:相对论为何"永远正确":(二)围绕相对论的激烈争论及其政治背景

~无忧仙人

 [14楼]  作者:x2009  发表时间: 2012/05/15 08:36 

这里有必要提请读者注意,光的波粒二象性中的粒子性并非意味着光是实物粒子,如牛顿与爱因斯坦最初所认为的那样,而只是说光的能量被接收时呈现离散化形态,即所谓的量子性。
=============

楼主是否读过爱因斯坦的原始论文?爱因斯坦什么时候“最初所认为““光是实物粒子“?
这种道听途说的东西实在无聊。
 [15楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/05/15 09:53 

光的波粒二象性中的粒子性并非意味着光是实物粒子
=================================================
这个观点不认同。光子与原子、电子等一样是实物粒子。但是他们还有自己的场。在自身的场与其他场的作用下,粒子就会做曲线运动、圆周运动,可以用欧拉的复指数表示。
[楼主]  [16楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/15 10:04 

对【14楼】说:

<Relativity:the special and general theory>, Appendix III, P109:

"It may be added that, according to the theory, half of this deflection is produced by the
Newtonian field of attraction of the sun, and the other half by the
geometrical modification (" curvature ") of space caused by the sun."

翻译:

需要补充的是,根据有关理论,光线偏折幅度的一半来自于太阳对光子的重力场吸引,另外一半来自于太阳所引起的空间的几何改变(即曲率)。

现在请x2009来回答:

如果光子不是实物粒子,那么重力场如何吸引它?

未完待续。 

~无忧仙人

[楼主]  [17楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/15 10:23 

对【15楼】说:

周先生可以出示一下你的证据吗(指光是实物粒子)?越详细、越精确越好。

科学是严肃的学问,来不得半点虚假或猜测。

~无忧仙人

 [18楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/05/15 10:34 

康普顿效应证明了光子同时符合能量守恒定律和动量守恒定律。
普朗克根据光的粒子性解释了黑体辐射。
根据E=hν和E=mcc可以求得光子的质量。
[楼主]  [19楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/15 10:41 

对【18楼】说:

请问你的E=mcc从哪来的?

~无忧仙人

 [20楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/05/15 11:52 

根据麦克斯韦的理论,光的速度由真空电容率和真空磁导率决定,所以光子一旦由可静止物质转化而来,就具有c的初速度,并一直维持此速度。
质量为m的物体变成光后就具有[0.5m(c+c)/t]X(ct)=mcc的能量。其中0.5(c+c)是平均速度。
[楼主]  [21楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/15 12:01 

对【20楼】说:

周宪:

"质量为m的物体变成光后"

问题:

要是质量为m的物体变不成光呢?请给出物体变成光的严格学术证据好嘛?我不接受猜测。再说一遍,我要的是正规学术刊物上发表的有严格实验根据与推理的文章。

~无忧仙人

 [22楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/05/15 12:53 

居里夫妇发现了镭的放射现象,和现代科学的核裂变、聚变,证明了质子和中子均可以变成光。正负电子相撞可以变成两个γ光子。而物质主要是由中子、质子、电子构成的。放射性元素的发现,证明目前的天体是有诞生年龄的。存在这些不同种类的原子,就证明了原始星云是由基本粒子构成的。基本粒子都能够变成光,所以从整体上看,m具有变成光子后的平动动能mcc。即便目前不能使物体的m全部变成光,至少它变成光的部分dm=dmcc。
[楼主]  [23楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/15 12:56 

对【20楼】说:

进一步,如果物质能够变成光(能量),请问物质守恒与能量守恒还能够分别成立吗?请给出你的结论的出处。

~无忧仙人

 [24楼]  作者:x2009  发表时间: 2012/05/15 12:57 

对【16楼】说:
很有意思,你的原帖在说光电效应,这段E文是关于光电效应的吗?光的量子性是这个时候提出来的吗?

我无意加入你们的讨论,只是希望你们不要把不同时期的东西混杂在一起忽悠那些受教育不多的"民科".

[楼主]  [25楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/15 12:58 

对【22楼】说:

请给出“证明了质子和中子均可以变成光”这一结论的出处好吗?这不是很麻烦吧?何况这么重大的问题,就是麻烦一点也值得吧。

~无忧仙人

 [26楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/05/15 15:00 

对【23楼】说:

光的质量是m,所以它的动能是mcc。如果光没有质量,它的动能只能是0.

关于基本粒子能不能变成光,只能根据现代科学的核爆炸和两个正反粒子可以湮灭为两个γ光子的实验。

 

 [27楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/05/15 15:09 
 [28楼]  作者:杨发成  发表时间: 2012/05/15 15:40 

这里肯请大家帮助,关于“光脉冲波”的定义及物理过程的具体描述。2008年,美国物理学家(审我的投稿)认为,光脉冲是不存在的,但胡克、惠更斯、爱因斯坦等都认为光脉冲是存在的。以点光源为例,我认为,一个光脉冲波,是由点光源中所有原子系统的一次发射在同一时刻,不知这种观点及描述对否?
 [29楼]  作者:否定相对论  发表时间: 2012/05/15 20:53 

相对论之所以打不倒,是因为缺少检验真理的标准。拥相者可以顽固坚持自己的错误观点,反相者却拿他们没办法。
[楼主]  [30楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/05/15 21:13 

对【26楼】说:

我来简单分析一下周先生的以上推理过程。

前提:光的质量是m

结论:所以它的动能是E=mcc(姑且将动能记为E)

无忧仙人评论:

以上推理先默认质量为m的粒子其动能是mcc,然后再把这个前提作为结论重复一遍。换句话,别人问A命题为何正确,周先生答:因为A正确,所以A正确。为什么要这样?也许是本人的逻辑推理学的不好,如果是那样,请大家批评指正。

另外,找一个正式学术文献作为结论的出处真的那么难吗?

~无忧仙人

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