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引力场是不是以一定速度传播的?
[楼主] 作者:烦爱因斯坦  发表时间:2003/10/07 09:54
点击:660次

我们都知道,每个物体的周围都有它的引力场,所以它才会对其它物体有引力。那么这个引力场是不是以一定速度向外扩张的呢?(在这里,我不想用“引力波”这个词)

假设宇宙中突然诞生一颗新星,那么这颗新星会不会在它诞生的同时,对宇宙中的每个物体都有引力?这是难以想象的。所以只能过了一段时间,每个物体才能先后受到它的引力,这样就说明这颗新星的引力场是以某一速度向外扩张的。那么速度是多少呢?

这里,我们先不管速度是多少,只要知道引力的传播需要时间就行了。下面我们就涉足广义相对论的一个基本问题:

                   物质在空间的分布是否有界限?

现在人们对空间的认识,已经基本一致了,即认为空间是无边无际的。而在这个无边无际的空间中,是否充满了物质呢?

对此人们以前也一直争论不休,可是到了近代,口径基本上也统一了,人们都认为物质在空间中的分布是有界的。原因很简单,就是因为在牛顿力学中,当讨论一个有限力系的运动时,总是假定可以选取一个参照系,使无限远处的引力势为常数,但是如果认为物质充满整个空间,那么无限远处的引力势就不能为常数,这就出现了矛盾,因此,为了使无限远处的引力势为常数,就必须认定物质只分布在我们周围有限的空间内,形成一个物质集团。看来,宇宙还要在物理定理面前俯首称臣呢?

可是,不这么认为,上面的矛盾怎么解决呢?

难道只要无限远处有大量的物质,那个地方的引力势就一定不能为常数吗?不。

本文开头就说了,引力的传播是要时间的,所以,即使无限远处有无限多的物质,可是它们的引力场传播到我们这里,需要无限长的时间,也就是说,永远都不能到我们这里。所以那些物质就和不存在一样,我们永远都不能感知它们,它们也永远不能对我们有丝毫影响。所以,无限即使无限远处有无限多的物质,那些地方的引力势照样为常数。所以,物质在空间中无限分布的理论与牛顿力学之间并没有矛盾,因此物质在空间中的分布情况仍旧是个迷,而且是个永远都不能破解的迷。

为什么呢?

因为即使我们所在的这个物质集团是有边界的,而且有一天这个边界还被找到了,我们能不能说物质在空间的分布有界限呢?不能。因为谁也不能保证在离我们这个物质集团无限远的地方,没有其它的物质集团。就算按照“宇宙大爆炸”的观点来讲,我们这个物质集团是由大爆炸产生的,然而,谁又能有理由说在离我们很远很远甚至无限远的地方就不具备爆炸出第二个、第三个……一直到无数多个物质集团的条件呢?

所以,物质在空间中的分布情况永远都是个迷。但却存在三种能:

1 有界分布:即宇宙中只有我们这一个物质集团,而且这个集团是有界的。

2 无界分布:宇宙中到处都比较均匀地分布了物质,没有边际。

3 局部有界、整体无界分布:宇宙中有无数个物质集团,而且它们之间相距很远很远,甚至无限远。

还记得过去有个叫什么佯谬的,说假设宇宙中有无数个恒星,那么宇宙中任何地方的亮度都应该一样,而现实上却有暗有明,所以他推出宇宙中的恒星是有限的,其错误也和上面的一样。因为无限远处的恒星的光根本不能到我们这儿,对我们这儿有作用的只是分布在我们周围有限的恒星,所以我们周围照样有暗有明。所以不能从宇宙中有暗有明推出恒星有限。

可怜的爱因斯坦,因为不明白上面的道理,对上面那个所谓的矛盾,面壁十年,鼓捣出了个什么“有边无界”的模型出来,哄得人云里雾里,不懂也不敢说不懂,真可恶啊!

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 [2楼]  作者:zhou_si1  发表时间: 2003/10/07 19:35 

回复:对症下药之二

误区一:目前科学界的共识"引力场"乃物质的一种存在状态,既然是一种存在,当然是每一个有质量的物体周围,所固有的东西,为什么要,产生和传播呢?

误区二:假设这位朋友想的对,"引力场"是一种可以象波一样需要由产生后再向四周传播。那也是在这宇宙刚产生的瞬间,就开始传播了,我们有什么理由,说引力的传播速度小于宇宙的膨胀速度呢?至于你说的宇宙中突然产生一颗新星,那更是一种不可能情况,难道这位朋友已经证明的,宇宙中的"质量守恒定律"不成立?用一个假判断,做前提所得的结论却不一定为真。如:如果假设1=2,那么我可以推出地球上只有一个人。这显然是不可能的。如果这位朋友说的这颗新星只是宇宙中原有的物质聚集后产生的,那么它的引力场更与它无关的。因为就象一堆石头有很大的质量,但不能说在这一堆石头产生之前,其中的每一粒故事石子都没有质量一样。那只是一种简单的数学加法。

误区三:你忽视了量变到质变。这一最基本的哲学定律。举一个最简单的例子,我们比较一下0.99999......和1的大小。如果按照你的观念,0.99999......永远小于1.是吧。如我们来做道算术题吧

设a=0.99999....那么,10*a=9.9999......=9+0.999....=9+a      

10*a=9+a解之得,a=1.所以0.99999....=1.这是量变到质变在数学中的体现。我们这是高等数学的根基。    

这说明只要距离足够大那里的引力常数就为0。并不是不可能为0。

误区四:你不能说出那个佯廖是什么,就这么武断地相信并进行推理别人是错误的。这本身就是做学问者的一个最大的错。学问讲求的是真理,而不是某种人为的目的。

 [3楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/10/07 22:10 

与此类同的难题。

引力是物质质特有的,还是空间给予的。

我们知道太阳光射到地球上需在八分钟,我们说引力的传播速率也是光速。再假如说太阳在瞬间消失了,也就是这样具大的质量体不存在了,地球如何运行呢?

1、在太阳消失的瞬间地球就会失去太阳的引力而偏离轨道。

2、地球是在太阳消失的八分钟以后才会偏离原有的运行轨道。

可能也只会有这两个,无论我们选取那一种都不会有一个满易的结果。

1、如果说太阳在消失的瞬间地球就会偏离原有的轨道的话, 这也就说明了引力的传播速率是无穷的。这样我们找不到一个合理的现由来说明。

2、如果说地球是八分钟以后才偏离原有轨道的话,这也就说明引力是分布中空间,而不是物质本身。真空中就会存在这样具大的能量吗?



※※※※※※
逆子
 [4楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2003/10/08 08:07 
[楼主]  [5楼]  作者:烦爱因斯坦  发表时间: 2003/10/08 13:19 

回复:你的第二个难题可以简化用磁铁来实验

磁场是以一定的速度传播的吧,假设有一块磁铁远距离地吸引一块铁,那么当这块磁铁突然消失时,那块铁所受的吸引力是不是要过一段时间才消失。

我想,做这个实验比用太阳做实验简单得多吧!结果是什么呢?我们就等着吧。

 

[楼主]  [6楼]  作者:烦爱因斯坦  发表时间: 2003/10/08 13:27 
[楼主]  [7楼]  作者:烦爱因斯坦  发表时间: 2003/10/08 13:38 

回复:嘿嘿,你得先给自己下下药

1 共识就是真理?

2 宇宙大爆炸都能说突然爆炸出来物质,我为什么不能说?只许州官放火,不许百姓点灯?

3 我也说无穷远处的引力为0,咱俩不矛盾。可是,经典物理上却不是这么说的。

4 我仅仅是对那个什么佯谬的名字记不清了,但内容还是记得的,怎么能说是武断地推理别人的错误呢?

 [8楼]  作者:zhou_si1  发表时间: 2003/10/08 19:32 

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