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美精确实验证实爱因斯坦狭义相对论了吗?兼谈科普宣传的原则,并欢迎就此提出不同意见
[楼主] 作者:yuren2  发表时间:2005/12/28 17:35
点击:220次

最近新华社电讯传来,说相对论被证明了,仔细查阅,发现除了理论上的问题以外,还有译文上的错误,这样的事情出现在主流媒体上,是不正常的。
首先,报上说:“美国国家标准技术研究所和麻省理工学院的物理学家说,他们通过迄今最直接、最精确的实验证明了爱因斯坦狭义相对论中著名的质能公式。”这使得读者们都大吃一惊,既然是证明,就没有什么最精确和次精确之说。这样的逻辑混乱的语句竟然能在科学院的主流刊物出现,非常不好。
第二
质能公式(E=MC2)指出,物质的总能量相当于其质量乘以光速的平方。它表明能量和质量可以互相对应,而光速被看成是恒定不变的常数。这一公式尽管是爱因斯坦1905年发表狭义相对论时提出的,被认为是狭义相对论的基础,也奠定了新的时空观。但实际并不是这样。 越来越多的人认为相对论是一个扭曲的表象理论。
但是还要说的是,此公式并不是爱因斯坦第一个提出来的,在爱因斯坦之前,从别的理论也得出了同样的质能公式,而且这些相对论的替代理论根本不能用死灰复燃来概括。这些理论不但还“顽强的活着”,而且发展出直到隐物质,真空物质的形容和数学描述,不仅满足以前验证相对论这些试验相同的结果,而且和量子力学兼容起来。 所以不能说相对时空观论是质能定律所奠定的。
尽管此前其他物理学家曾用多个间接实验证明了质能公式的正确性。但科学家认为,这些实验存在一定前提条件,可能引起对质能公式广泛适用性的质疑。美国科学家在最新出版的《自然》杂志上发表论文说,他们所采用的方法已能直接支持质能公式。 目前的试验仅仅是证明了质能公式在一定精度下的合理性,并没有证明相对论是绝对正确的理论。

让我们分析这一实验的原理,它实际是按照质能公式,当一个原子核捕获新的中子时,它的质量就会变成原先原子核和中子质量之和、再减去这一过程消耗的中子结合能,中子结合能包括放射出的伽马射线能量以及原子核碰撞后的反冲。因此,只要分别测出原子核被中子轰击前后质量的变化以及轰击期间发出的能量,然后进行比较,就可以验证质能公式是否准确。

科学家选用了硅和硫原子来进行实验。国家标准技术研究所的科学家依据伽马射线在晶格中的散射角来测量其波长,波长就决定了伽马射线的能量。而麻省理工学院的科学家则用电磁阱“固定”住捕获中子前后的原子,并精确测定其质量。

他们的测量结果表明,质量和光速的平方的乘积(MC2)与能量(E)的差异,大约为千万分之四,足以表明质能公式的正确性。科学家在论文中称,这是“迄今为止对质能公式最精确的直接验证”,比此前的证明精度高了55倍。

这是一个特好的消息,问题就在于这千万分之四之内,根据相对论M=M0*(1-(v/c)^2)^(1/2),粒子质量和静止质量之间的比完全依赖于速度和光速的比例,看来扑获的中子速度也不是很快,那么从千万分之四并不能说明对于相对论效应的检验精度,这个精度应当用v/c相对量的量级阶数来说明。而不简单的说成什么没有意义的绝对量级。即就是比这个试验在加几个数量级,也才是(v/c^2的量级,而相对论和一些和他势均力敌的绝对时空下的物质理论正是差别在这一点点误差之内,现有试验还远远没有说明相对论是对的别的理论就不成立。
所以,这些科普宣传不要着急下结论,还应当鼓励进一步的试验把相对论是否绝对正确给个水落石出的结论。

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