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“相对论”是讲时空可变的理论,而说成参考系相对(即无特殊参考系)的理论就是错误的、与“广义相对论”的主要精神抵触的;全观“相对论”的数学就错在不知道要求无特殊参考系的“相对性原理”仅在速度值的上限为无穷大的“绝对时空”里自洽,有特殊参考系的“洛伦兹变换”才是“相对时空”里的“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”。
因此,除去要求“速度值的上限为无穷大”才无特殊参考系的“相对性原理”之后的“相对论”就变成了有特殊参考系的“相对论”,这样不但更符合物理实际、各种数学运算正确,还不影响“相对论”主要内容的正确性。 |
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接4楼:
(1) (1a) 此处 Rmn 为里奇张量,gmn 为度规张量,Gmn 为爱因斯坦张量,Tmn 为能动量张量,R 为黎曼曲率标量。爱因斯坦是这样来确定常数k的:在弱引力场的近似条件下,他的张量方程应该能够给出牛顿万有引力公式。这个“线性近似”条件要求: (1b) 此处c为光速,G 为万有引力常数。在理论物理中为了方便,常用一种“自然单位系统”。在这种系统中将光速和普朗克常数设定为1。如果采用这种自然单位系统,方程式(1b)中的 c 就等于一,比较简单。 二)爱因斯坦引力场方程的解 方程式(1)形式上看似简单,其实是一个非常复杂的二阶偏微分方程组。这个方程组包含几个独立的方程呢?可以简单算一下。一个四维二阶张量有16个元素。但是因为方程式(1)中所有的张量都是对称的,因此只有十个独立分量。另外,里奇张量还必须服从四个毕安基恒等式的约束条件,所以只有六个独立分量。也就是说,爱因斯坦引力方程是一个包含六个独立非线性偏微分方程的方程组。这还不足以说明其复杂性。这个方程组包含一阶偏微分的平方(高度非线性)。如果把边界条件和初始条件的复杂性加进来,任何数学家都只能望洋兴叹。简言之,爱因斯坦建立的这么一个极其复杂的张量非线性偏微分方程不仅不存在一个一般的解析解,就连寻求这样的解析解的一般方法都没有。难怪爱因斯坦建立了这个方程以后,自己都找不到解。 既然无法找到一般的解析解,那就退而求其次吧,看看能不能找到极为简单的边界条件下的解。不久,施瓦兹查尔德找到了一个最简单的边界条件下的解:球对称质量的静止引力场,称为施瓦兹查尔德解。这个边界条件之所以最简单,是因为它是静止场,因此所有对时间的微分都等于零;同时又因为球对称,所以对两个方位角的微分都等于零。这就使问题大大简化。求得施瓦兹查尔德解的演算过程,在一般像样的广义相对论教科书上都能找到。施瓦兹查尔德解的结果是 (此处用自然单位系统)[2]: (2) 此处,r 为半径,q 为极角,j 为方位角,M 为质量, G为万有引力常数。施瓦兹查尔德度规张量为: (3) 稍后,科尔找到了旋转球对称质量的引力场的解析解[3]: (4) 各度规张量元素为: (5) 此处 (6) (7) (8) (9) 其中J 为角动量, a 和k 都是量纲为长度的常数。 科尔解和施瓦兹查尔德解的最大不同是,科尔度规除了对角线元素以外,还有(0,4)和(4,0)分量不为零。如果角动量等于零,科尔度规退化为施瓦兹查尔德度规。 科尔解和施瓦兹查尔德解是我们至今知道的现实的物理空间中仅有的两个爱因斯坦方程的解析解。其物理意义后面再讨论。现在我们先看看引力方程的一个近似解。这个近似解虽然不精确,但是对建立引力场方程和剖析广义相对论的物理意义至关重要。 (待续) |
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其实,广义相对论的时空效应的推导并不复杂,理解它也是容易的——爱因斯坦只是按牛顿水桶实验理解的旋转是绝对运动的观点、设计了一个转动圆盘,加上一个光速对这个圆盘的所有运动质点都是不变的假设,再拿一个非转动参考系作对照。在非转动参考系看来,转盘的转轴中心的时钟最快(与非转动参考系的时钟相同),由中心越是向外、时钟越慢。转动圆盘的任意同心圆周都是尺缩的,从中心越是向外的圆周的标尺、越缩得多,而径向的标尺是不收缩的。所以圆周向收缩的标尺量取的圆周长度除直径、就大于π(非欧几何)。
那两个美国人就顺着爱因斯坦的理论、设想了飞机载铯原子钟的环球飞行对比地面铯原子钟的检验——地球是自西向东转动的,放在赤道地面的铯原子钟向东运动的速度是465米/秒,飞机向东飞行、飞机上的铯原子钟运动速度大于465米/秒,所以,飞机钟比地面钟慢;飞机向西飞行、飞机上的铯原子钟运动速度小于465米/秒,所以飞机钟比地面钟快。 这是化钱费力的愚蠢实验——在地球这个转动圆盘上,两极处没有转动速度、那里的时钟最快,高纬度地面的转动线速度比低纬度地面的转动线速度小、钟就会快些,将标准的铯原子钟分别放在高纬度地面和低纬度地面对比就简单得多。而且,这是积累效应,将原子钟分别放在高纬度和低纬度、等待地球自转几周、几十周、几百周,再拿到一块对比,快慢的差别就更明显了。 事实上,广义相对论的时空效应是子虚乌有的——不同纬度的天文台的原子钟用了多年了,出现因高、低纬度的转动速度不同、而原子钟不同步吗?厂家出产的标准原子钟、需要限定在哪个纬度使用、才符合它的振荡频率吗?否则就不能符合日晷的标准吗——相对论的著作宣扬那两个美国人的造假实验结果、是睁着眼睛说瞎话。 |
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欢迎懂广义相对论的朋友对我的上面表述提出批评指正,或者提出新的论证。
我们挑战相对论这么多年了,是应当总结切实的成果了——理论研究的成果,不意味当事人能得到经济利益,利益在于人类的科学进步。几十年上百年后、人们会记住我们的,会记住西陆论坛、我们这个服务平台的。 为了保护著作权优先,我准备将4楼和我的大部分楼层转载到我所管理的那个论坛——包括楼下或将出现的论证。 |
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爱因斯坦曾经把相对论比作一座漂亮的二层别墅,第一层为狭义相对论,第二层为广义相对论。现在有人说,相对论像中国古代的一只三足鼎,这三条足就是狭义相对性原理、光速不变原理、等效原理。——摘自《物理通报》(国家A级学术刊物)2015年第二期〈关于相对论的体系结构〉。
在我看来,相对论像一只独脚垃圾桶——它的这只独脚,在狭义相对论就是“光速对所有惯性系不变假设”;在广义相对论便是“光速对所有参考系不变假设”。 |