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一: 审思相对论"时空扭曲实验”的验证原理
在一些讨论网站,我曾发表以下四点意见恭请大家审思: a.实验验证原理的基本错误. 相对论以为，光在真空中直线传播，因物质引力作用了时空，时空的扭曲引起了光的偏折。然而，实验却用这“和时空一致扭曲”的同一束光作测定的基准。这在实验原理上是确定的错误. 其二，光的真空直线传播要求光在所在时空中，相对于其它参照物是直线的，或用本时空的空间、时间量纲对光的运动的描述应该是一直线。特别需提出的是,按相对论的解释，太阳的引力对时空产生作用使之扭曲，这是引力对光产生扭曲作用的相对论解释. 因此，光在所在的这一时空中表现出的是直线性态，再重复一遍：用本时空的空间、时间对光的运动的描述应该是一直线。这是说,能以相对论实验装置观测到的偏折这只能是非相对论效应所致。 为了正确形象地对此进行表述,我曾经提出一个模拟实验: 取一张白纸或橡质薄面,设定一点作为"观测站";按星图标出一些遥远星系示意点,标出"脉冲星".作观测站与这些星系点间的联线. 如果观测目镜与"脉冲星"联线间有一棱镜,光线因此发生了偏折.我们必需调正目镜的方位和角度,才能使经棱镜折射后的光线进入目镜,观测到这个脉冲星. 这是我们所说的同一时空体系内物理作用引起光的偏折情况及检测. 如果我们使橡皮薄面受力扭曲,我们看到目镜与"脉冲星"联线也因此扭曲了,但我们无需调正目镜的方位和角度.源于脉冲星的光线仍然是准确无误地进入目镜.这正是因为时空体系的扭曲与光的扭曲是整体协调一致的. 因此, 我们可以作以下结论: 实验能观测到的偏折,只能是同一时空体系物理因素所致;以掠经太阳表面光线偏折,以此来证明时空在物质引力下的扭曲存在根本性的原理错误. b.光量子的动质量受太阳引力的作用亦应是论证必须考虑的重要因素。 事实上,在爱因斯坦他当初的论著中,就认为:”这个偏转的一半是由于太阳的牛顿引力场造成的; 另一半是太阳导致的空间几何形变(“弯曲”)造成的.” 相对论所有的时空理论计算把如此重要的因素“由于太阳的牛顿引力场造成的这个偏转的一半“全然忽略，声称相对论的时空观取得了精确的验证. c.该实验在计算论证中，将光在历经太阳表面时太阳离子气物质的棱镜折射忽略了. 诚希望得到一个严正的物理学者的回答：太阳表面大气(包括离子气等)对历经太阳表面的光的折射问题的理论和实验分析在以此作为相对论时空理论的证据时，学术界已经作出讨论或结论(据我所知是没有)，这需要的是文献，相关计算、引用数据、计算原理、结果等。 有关太阳大气(包括离子气，或更微物质粒子)对历经太阳表面的光的折射效应，对于验证相对论真伪的问题是否值得研讨。争辩方持否定意见，并认定这是小量。 我坚持认为,这不是一个凭谁的感觉，学识作个判断可以了事的实验问题。因为这是在验证一个普遍成立的时空真理。一个世纪成就。 早晨的晨曦就是一个例证，这是一个巨大的不是以秒计的偏折量。正是因为太阳表面的物质与地表大气有区别，它的偏折量会小得多，但决不是一个可以不以严肃的态度，不加认真的理论、实验检验可以主观忽略的，太阳表面物质的平均动能极大，处于高温状态,这是影响其折射率的另方面因素。当然有人现在考并研究它也是好事，但我们有理由因此提出：“相对论时空实验有拼凑数据之嫌”。或者说该实验实质上是在证明牛顿理论的计算加其它的因素的修正是正确的。 我们注意到,近代的实验对日冕引起的光线偏折作了修正,但却不是对整个太阳大气背境的实验测定,某些相关实验(日掩射电源(高频)的实验)发现,观测到的偏折精度因不同光线频率而受到不同程度的影响,这本身就是太阳大气偏折,色散的物理特征,这更加说明了分析太阳大气偏折的重要性. 相对论学者还曾发表了以下评论: 定性的结果是对较低的频率，一定的半径以内和相对论效应同级，但随着频率升高，半径增大，折射效应迅速减小。现在作的都是日掩射电源(高频)的实验，并且随着观测精度的提高，已经可以测量距太阳较远的光线。 我以下文作复: "较低的频率” “一定的半径以内” 和相对论效应”同级" , 这种结论只能给人带来更大的疑问. 较低的频率的光仍然会发生偏折!终于找到了一个频率与相对论相对应? 偏折与频率密切相关的事实证明,大气背境的精确验证是必不可缺的重要环节.. d.负偏折 负偏折实验说明，太阳的自转(太阳大气的随动)对历经的光的传播有重大的影响.这也说明”偏折”现象更多的是由一些通常的物理因素产生的.所谓”精确验证”仅是“一些希望相对论时空理论成立的学者们”的良好的愿望。 相对论时空"普遍真理"就由此凑合着被精确验证了! 以上仅供大家审思,.谢谢. 有关相对论实验的其它文章可参阅网页: http://wgtheory.icpcn.com 二:菲索实验是相对论的一个确定反例 菲索实验在使用静水中的折射率代替流水折射率,忽略动流中的涡流,中心速差等因素对折射率的影响. 在这种情况下声称相对论得到精确的验证,这只能说明该实验是相对论的一个确定的反例. 相对论被说成由这类实验精确验证前有否作过计算?实验检测?请提供文献,时间,和报告者等具体资料! 这首先是一个实验物理的问题.涉及的实验精度是流速的极小的百分比.折射率的极细微变化涉及有关光速量级某比例值的变化. 在静水管中模拟出相应的旋涡(当然要测试流速与旋涡强度的关系),测出静流涡动水的折射率,以此代入相对论的所谓精确计算式. 更重要的是,必需同时考虑中心和管壁的速差.这样给出相对论的谬差值,少有争异. 这不是我泡制的事实.这是让人看看相对论者对待实验的态度而已. 相对论学者希望相对论时空论正确总以想当然对待实验.一个又一个惊人的”伟大成就”高于就此泡制出来,.什麽整个时空,宇宙质能从宇宙蛋中爆创出来!,什麽有了一个时间,空间的起始点..." 三.审思相对论”水星轨道向径进动实验”的验证原理 先讨论一下相对论洛仑兹变换中的K和K’, 如果我说在K系内K’系的原点从x1运动到x2,历经时间t,但K系内的观测值不是x1;x2;t.而是使用相对论洛仑兹变换过的值 x1’; x2’; t’. 大家一定会说我不懂相对论. 在K系内,设想一小球绕K系原点O作匀速园周运动,角速度为w.如果我说”小球绕K系原点O作匀速园周运动的角速度不是w而是按相对论洛仑兹变换后的值w’, 大家一定也会说我不懂相对论. 天文学家观测到水星的轨道向径每100年进动43”和相对论计算精确相符. 我说,应该没搞错! 天文学家该把仪器搬上水星对准太阳,再说这些话才对! 显然,该实验在验证原理上恰恰犯了以上相同的错误:把运动系的时空当作静系的时空套用.同样,在用等效原理引出广义相对论也是同出一辙. 以上仅供大家审思,错处狠加批判.谢谢. （乔治·伽莫夫、罗素·斯坦纳德《物理世界奇遇记》最新版，湖南教育出版社2000年） 相对论多普勒效应的最新实验验证中的数据拼凑术 关于狭义相对论的原子实验检验，还有氢原子的精细结构检验（来源于纯相对论量子力学效应）和超精细结构（来源于量子场论效应结合相对论），电子反常磁矩检验（宣称小数点后11位符合）。以及关于相对论多普勒效应的最新实验验证 (宣称精度达8位有效数字)... 实验凑数的要害在于锂离子被加速至高速态0.064C,相关验证的数学计算使用了加速前的能级值和能级分布, 更有甚者,实验选用了一个速度值来验证, 从而保证了结果要多精确有多精确. 相对论多普勒效应的最新实验验证是1994年R. Grieser等人做的。实验原理类似于Ives-Stillwell试验，粒子的速度是0.064c。 实验测得的激光共振频率是512 667 592.4(3.1) MHz 按相对论预言的共振频率是512 667 588.3(0.8) MHz 经典理论预言的共振频率是514 776 111.3(0.8) MHz 实验原理见附件. 实验凑数的要害在于锂离子被加速至高速态0.064C,相关验证的数学计算使用了加速前的能级值和能级分布. 体系能量(动能)增幅极大.无疑,体系不同的能量(包括体系的动能)决定了体系构成质点的能级值和能级分布. 体系动能改变不大,能级分布可以用体系"平移"近似处理.但体系受强大外电场作用,动能大幅增加.构成质点的能级值和能级分布必然改变.遗憾的是,实验用了加速前的能级频率值,这是对如此精度的实验最起码的质疑. 量子力学体系不是刚性架构,锂离子是多质子体系。体系内质子,电子处于不同的运动状态,当体系受强电场的作用大幅加速时，增加动能的同时，体系的内能也增加，(质子，电子的质量不是同一个量级)，而且，所增加的动能并非是按"刚性构架"均匀分配给各个质点，电子速度比质子的速度增加幅值要大得多。体系能级和能级间隔将因总能态的大幅度改变而该变.. 在此，我特别要提请注意的是，在强场下大幅度加速引起体系产生的稳定能态跃迁是不可回复逆传如初的。 其实,体系能量的大幅变化产生构成质点的能级值和能级分布的改变可以通过间接的实验结果来验证, 温度是体系内部分子平均动能的标志.通过对不同温度下的某元素能级分布的对照可以给出间接验证. 实验对于必需排除的因素都不予排除,这只是显露了相对论学者高明的数据拼凑术. 附件: 这里我简单介绍一下这个实验的原理。 实验用的发射系统，是高速运动的锂离子。实验用到了锂离子的三个能级，不妨称其为能级1(实际上是2^3S能级下的J=1, F=3/2的超精细能级）,能级2(2^3S，J=1, F=5/2),能级3(2^3P, J=2, F=5/2)。其中能级1最低，能级3最高，能级2只比能级1高一点点。它的能级图看起来就像希腊字母lambda，所以称为lambda系统。 先考虑静止的情况。通常情况下，锂离子主要存在于能级1上。当我们用一束激光去轰击锂离子时，如果激光的频率正好等于能级3与能级1的差别时，锂离子就会被激发，跃迁到能级3上。但能级3是不稳定的，锂离子会再次跃迁到能级1或能级2上。这样，轰击的结果，会使处于能级2的锂离子数目大幅度增加。 如果这时再用另一束激光去轰击这些锂离子，而这束激光的频率是可调的。那么当激光的频率调到正好对应于能级3与能级2的差时，激光将会被大幅度吸收，并产生荧光。所涉及的两条光谱线的频率已经被精确的测定，设它们是f1(1->3), f2(3->2)。 现在来考虑运动的情况。设有一束高速运动的锂离子，这些离子的速度有大有小，具有一定的分布(当然分布并不是很宽）。现在从这束离子的背后发射激光，而且激光的频率略高于能级3与能级1的差。由于多普勒效应，锂离子接收到的激光的频率会降低一点，降低多少取决于离子的速度。只有某种具有特定速度的锂离子接收到的激光的频率正好对应于能级3和能级1的差，所以只有这部分锂离子才会被激发，因此也只有这部分锂离子才会大量地处在能级2。 现在在从这束锂离子的正面射去可调激光。同样由于多普勒效应，锂离子接收到的激光频率会略高一些。由于只有被第一束激光选中的那种速度的锂离子才会富集在能级2，也只有当第二束激光的频率经过那个速度下的多普勒频移后正好对应能级3与能级2的差时，激光才会被大量吸收。这个第二束激光的频率，就是所谓的共振频率。通过测量系统发出的荧光的强度，可以得知第二束激光是否与系统发生了共振。 设第一束激光的频率是fa, 第二束激光的频率是fb，被选中的锂离子的速度为v。根据上面的原理，四个频率之间满足以下关系： f1 = fa * f(v) f2 = fb * g(v) 两个函数f(v)和g(v)分别是背向和相向的多普勒频移公式，不同的理论给出的函数形式不一样。 对于狭义相对论而言 f1 = fa * k * (1 - v/c) f2 = fb * k * (1 + v/c) 相乘后，得 f1 * f2 = fa * fb （1） 故狭义相对论预言的共振激光频率应为 fb = f1 * f2 / fa 对于经典理论而言 f1 = fa * (1 - v/c) f2 = fb * (1 + v/c) 相乘，得 f1 * f2 = fa * fb * (1 - vv/cc) （2） 故经典理论预言的共振激光频率应为 fb = f1 * f2 / fa / (1 - vv/cc) 实验的目的，就是检验相对论预言的共振频率是否与实测值相符。实验的结果，昨天已经给出，这里再补充得完整一点。 实验中第一束激光的频率是fa = 582 490 603.370(0.130) MHz 实验测得共振激光频率是fb = 512 667 592.4(3.1) MHz 静止参照系下两条谱线的频率分别为[这是另一组实验科学家独立测量的，结果发表在Physical Review A 49, 207 (1994)上。下面两个数据是我自己从这篇文献上找来的。Grieser他们用的数据我没有找到，所以用下面这组数据推算的相对论预言值与昨天给出的会略有不同，但都在误差范围内] f1 = 546 474 963.42 (0.4) MHz f2 = 546 455 145.74 (0.4) MHz 这个实验构思的精巧之处，就在于对狭义相对论而言，最后的公式（1）中没有出现离子的速度。相对光谱而言，速度是一个比较难以测准的量。由于只用到可以精确测量的光谱数据，这个实验就能对狭义相对论作出非常严格的检验。 |