广义相对论对水星绕日运动的计算有误 —— 计算机数值方法揭示水星拟做三个极点类双椭圆进动 —— 梅晓春 俞平 2016年2月25日,我们的文章“LIGO真的探测到引力波了吗”在国内多家网上发表后,收到许多来信。中国学者华棣先生(俄罗斯宇航科学院院士)给我们寄来一篇文章,说他发现爱因斯坦关于水星近日点进动的原始论文的计算有错。按照正确的计算,水星近日点百年的进动值应当是71.7秒,而不是43秒,误差高达67%。 由于水星近日点进动是爱因斯坦弯曲时空引力理论最重要的实验基础,如果广义相对论的计算有错,问题就非常严重。因此我们对华棣先生的论文进行了仔细的验算,发现华棣的结论是对的。爱因斯坦论文中的一个积分确实算错了,导致严重的误差。 为此我们进一步检查了爱因斯坦原始论文的计算公式,又发现了另外一个错误,即爱因斯坦的积分公式前的一个因子实际上是没有必要的。删除这个因子后,水星近日点百年进动值就变成14.3秒,只是爱因斯坦计算结果的三分之一。 鉴于爱因斯坦的原始计算存在双重错误,我们对广义相对论另外三个计算方法进行考察,发现都存在类似的问题。这类计算有一个基本的缺陷,即都近似地把水星椭圆运动轨道的近日点和远日点作为轨道的极点,对被积函数展开后进行计算。如果水星的运动存在进动,它们就都不再是轨道的极点。由于广义广义相对论的修正是较小的,这种近似就可以引起大比例的误差。因此有必要采用计算机数值方法,精确计算水星绕日轨道运动的模式和近日点进动。 我们的数值计算以爱因斯坦广义相对论引力场方程为基础。恰如三次代数方程所预言,计算结果证明,水星的运动轨道存在三个实数极点,并给出每个极点的具体数值。数值计算揭示了水星绕日运动的一个惊人的结果,根据广义相对论,水星拟似沿着两个类椭圆轨道做绕日运动。由于这三个极点是在一个解中同时出现的,就意味着水星依次先进入大椭圆,然后进入小椭圆,再进入大椭圆。其中大的一个类似与牛顿引力理论描述的椭圆轨道,小的一个椭圆的远日点与大椭圆的近日点重合,近日点约等于太阳质量的施瓦西半径。也就是说小椭圆的近日点在太阳内部,离太阳中心只有1.75千米的地方! 因此,如果广义相对论正确,水星沿小椭圆运动时将直接进入太阳内部,顷刻化为乌有。水星的小椭圆轨道的偏心率很大,e=0.9999987。因此小椭圆轨道几乎就是一条对折的直线,意味着水星实际上是一头扎进太阳的。第三个极点的位置一个常数,对太阳系中所有的行星都是一样的。如果广义相对论成立,包括金星,地球,火星,土星和木星等所有行星的绕日运动都得经过这个极点,因此它实际上是行星运动的一个毁灭极点。 然而,太阳系已经稳定存在了几十亿年。在几十亿年的绕日运动中,行星并没有进入太阳被毁灭。可见水星和地球等不可能沿第二个椭圆运动,行星轨道的第三个极点并不存在,爱因斯坦弯曲时空引力场方程对太阳系行星运动的描述是错误的。 注意到牛顿引力只与轨道矢径r的负2次方有关,爱因斯坦引力场方程对牛顿引力理论的修正体现在r的负3次方,行星绕日运动的第二个椭圆和第三极点与r的负3次方有关。正是由于这个非线性因子的作用,导致行星运动的这种怪异性。由于第三个极点是太阳质量的施瓦西半径,它实际上就是黑洞的视界。第三极点不可能存在,也预示着宇宙中有视界的奇异性黑洞是不可能存在的。 事实上,广义相对论的研究者早就知道这个第三极点的存在,但由于迷信爱因斯坦,100年来没有人对这个问题进行深究。戏剧性的是,这个最初成全了广义相对论的实验检验,最终成了广义相对论的掘墓人。广义相对论最重要的实验基础崩溃,爱因斯坦弯曲时空引力理论就此被彻底颠覆。详细的研究报告将在近日内上网,有兴趣者可来信索取,作者邮箱mxc001@163.com。
图1. 水星绕日运动的三极点类双椭圆轨道 图1. 水星绕日运动的双椭圆轨道进动 |