愛(ài)因斯坦彎曲時(shí)空引力理論徹底崩盤(pán)!
福州原創(chuàng )物理研究所
福州原創(chuàng )物理研究所所長(cháng)梅曉春2021年5月在加拿大《物理學(xué)論文》(Physics Essays)雜志上發(fā)表一篇重磅文章,證明廣義相對論的行星與光的運動(dòng)方程的常數項存在嚴重的錯誤。廣義相對論只能描述太陽(yáng)系中天體的拋物線(xiàn)軌道運動(dòng),不能描述橢圓和雙曲線(xiàn)軌道運動(dòng),廣義相對論對水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)問(wèn)題的計算變得沒(méi)有意義。廣義相對論并沒(méi)有預言太陽(yáng)引力場(chǎng)中光的偏折是牛頓引力的兩倍,愛(ài)丁頓等人的實(shí)驗驗證純屬無(wú)中生有。
運動(dòng)方程是一個(gè)物理學(xué)理論的靈魂與核心,行星的橢圓軌道是一個(gè)正確的引力理論必須能夠描述的最重要、最基本的運動(dòng)形式。廣義相對論不能描述行星的橢圓軌道運動(dòng),這個(gè)理論就變得一錢(qián)不值,愛(ài)因斯坦彎曲時(shí)空引力理論徹底崩盤(pán)!引力的幾何化描述方式不得不被放棄,目前以廣義相對論為基礎的,天體物理學(xué)和宇宙學(xué)的發(fā)展方向將被逆轉,二十一世紀物理學(xué)革命的序幕由此拉開(kāi)。
眾所周知,按照牛頓引力理論,與時(shí)間有關(guān)的行星運動(dòng)方程中包含一個(gè)常數項。當該常數項小于零,等于零和大于零時(shí),運動(dòng)方程分別描述天體的橢圓軌道,拋物線(xiàn)軌道和雙曲線(xiàn)軌道。因此這個(gè)常數項在運動(dòng)方程中是非常重要的,需要進(jìn)行嚴格的討論。
然而愛(ài)因斯坦根據彎曲時(shí)空引力場(chǎng)方程推導與時(shí)間有關(guān)的行星運動(dòng)方程時(shí),對這個(gè)常數項并沒(méi)有進(jìn)行嚴格的討論,而是直接假設這個(gè)常數項小于零。由此得到廣義相對論對牛頓引力理論的修正方程,并用這個(gè)方程計算水星橢圓軌道運動(dòng)的近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng),得到百年43秒的結果。就認為廣義相對論得到實(shí)驗觀(guān)察的驗證,不但比牛頓引力理論更精確,而且把引力變成時(shí)空彎曲效應。
梅曉春根據廣義相對論引力場(chǎng)方程的靜態(tài)球對稱(chēng)施瓦西解和黎曼幾何的短程線(xiàn)方程,嚴格證明這個(gè)常數項必須等于零。否則愛(ài)因斯坦引力理論與牛頓引力理論在弱場(chǎng)條件下不能達到一致,廣義相對論就不可能成立。由于不能描述橢圓軌道運動(dòng),用廣義相對論計算水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)就變得沒(méi)有意義,百年43秒的計算結果也就無(wú)從談起。
與行星運動(dòng)方程的情況相反,梅曉春證明廣義相對論的光的與時(shí)間無(wú)關(guān)的運動(dòng)方程少了一個(gè)常數項。加上這個(gè)常數項后,用該方程計算外太空恒星發(fā)出的光在太陽(yáng)系中的偏折角,得到的根本不可能是現有廣義相對論認為的1.75秒。而是牛頓引力預言值0.875秒的,數量級在10的負五次方的微小修正。
梅曉春指出產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題的原因在于,愛(ài)因斯坦假設光在引力場(chǎng)的運動(dòng)滿(mǎn)足條件dS=0。這個(gè)條件不但破壞了引力場(chǎng)中短程線(xiàn)的唯一性,而且會(huì )導致光的與時(shí)間有關(guān)的運動(dòng)方程和與時(shí)間無(wú)關(guān)的運動(dòng)方程互相矛盾。
除此之外,按照廣義相對論的與時(shí)間有關(guān)的運動(dòng)方程,光在太陽(yáng)引力場(chǎng)中受到的是排斥力,而不是引力。光的偏折方向與實(shí)驗觀(guān)察到的方向不是相同,而是相反的。在地球上觀(guān)察,太陽(yáng)發(fā)出的光是藍移,而不是紅移。所有這些都與實(shí)際觀(guān)察不一致,說(shuō)明廣義相對論的光的運動(dòng)方程也不可能是正確的。
梅曉春的文章最后簡(jiǎn)單討論了廣義相對論的水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)和光的引力偏折實(shí)驗檢驗問(wèn)題,指出前者沒(méi)有實(shí)際意義,后者則完全是虛構的。
事實(shí)上,對水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)的實(shí)際觀(guān)察值是百年5600秒,遠大于廣義相對論計算的百年43秒。進(jìn)動(dòng)主要來(lái)自其他行星對水星運動(dòng)的攝動(dòng),以及觀(guān)察者所在的地球參考系的章動(dòng)。用牛頓引力理論計算這兩種效應,可以解釋5557秒。其中532秒由其他行星的攝動(dòng)引起,地球參考系的章動(dòng)導致5025秒,只剩余大約43秒無(wú)法解釋。廣義相對論只解釋了43秒,物理學(xué)家就認為廣義相對論比牛頓理論高明。
問(wèn)題是,用廣義相對論根本不可能計算出由攝動(dòng)和章動(dòng)引起的百年5557秒。廣義相對論甚至不知道怎么計算其他行星的攝動(dòng),更不用說(shuō)計算地球自轉引起的章動(dòng)。這兩個(gè)問(wèn)題的計算的復雜程度遠遠超出廣義相對論的能力,至今沒(méi)有任何人做過(guò)計算。
另一方面,由于涉及多體運動(dòng),問(wèn)題極其復雜。牛頓引力理論不得不采用很粗糙的近似方法,來(lái)計算其他行星對水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)的影響,誤差可能大于百年43秒。因此,廣義相對論水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)的計算結果實(shí)際上沒(méi)有太大的意義。
愛(ài)丁頓等人在上世紀20年代前后,通過(guò)對日食期間星光偏折的觀(guān)察,聲稱(chēng)結果與廣義相對論預言的1.75秒一致,與牛頓引力預言的0.875秒不一致。梅曉春和中國傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院的黃志詢(xún)教授仔細研究了愛(ài)丁頓等人當年發(fā)表的觀(guān)察報告,發(fā)現愛(ài)丁頓在測量和數據處理方面存在的嚴重問(wèn)題。
愛(ài)丁頓觀(guān)測了11個(gè)恒星光的偏折,但只取其中的7個(gè)來(lái)做統計平均。這7個(gè)恒星中,有3個(gè)的偏折方向與廣義相對論的預言方向相反,4個(gè)與廣義相對論預言的偏折方向相同。說(shuō)明愛(ài)丁頓觀(guān)察到的實(shí)際上只是漲落現象,不可能通過(guò)這種測量,對牛頓引力和愛(ài)因斯坦引力進(jìn)行區分。
為了得到廣義相對論的結果,愛(ài)丁頓采用加權統計的最小二乘法,隨意調整參數來(lái)與廣義相對論的預言進(jìn)行擬合,得到與廣義相對論一致的結果。事實(shí)上采用這種統計計算方法,只要調節擬合參數,也可以得到與牛頓引力理論一致的結果。
在愛(ài)丁頓之后,還許多人進(jìn)行過(guò)多次日食期間光線(xiàn)偏折的測量。如G. F. Doewll, C. R. Davidosnza1920年在澳大利亞的測量,Burton F. Jones等人1973年在毛里塔尼亞欣蓋提沙漠的日食測量。以及1969年之后F. M. Ryle,A. B. Fomalont 和R. A. Sramek 等人用射電干涉儀對類(lèi)星體無(wú)線(xiàn)電波的偏折測量。
雖然這些測量的精度有較大的提高,但都沒(méi)有認真考慮太陽(yáng)表面氣體對光和無(wú)線(xiàn)電波的偏折的影響。同時(shí)所有這些實(shí)驗都需要采用了最小二乘法,或某些非常復雜的統計方法,通過(guò)調整擬合參數來(lái)與廣義相對論達到一致,結果并不是唯一的。
因此可以說(shuō),至今為止的太陽(yáng)引力場(chǎng)中光的偏折測量實(shí)驗實(shí)際上并沒(méi)有證實(shí)廣義相對論的預言。事實(shí)上,如果廣義相對論的計算結果本身是錯誤的,怎么可能被實(shí)驗證實(shí)呢?
梅曉春論文的結論是,愛(ài)因斯坦的彎曲時(shí)空引力理論是依靠想象建立起來(lái)的,不可能與建立在經(jīng)驗基礎上的牛頓引力理論達到一致。引力的描述必須回到平直時(shí)空的動(dòng)力學(xué)方式,通過(guò)對牛頓引力理論的改造進(jìn)行重建。
事實(shí)上,當前天體物理學(xué)和宇宙學(xué)中遇到的重大困難,都是由引力的幾何化描述引起的。此前梅曉春在美國《現代物理學(xué)雜志》上已經(jīng)發(fā)表一系列論文,指出為了解釋Ia超新星的高紅移,宇宙學(xué)不是采用正常的多普勒紅移公式,而是采用彎曲時(shí)空引力理論的度規紅移公式來(lái)做計算,導致需要大量的暗物質(zhì)和暗能量來(lái)平衡宇宙學(xué)方程。
如果采用正常的多普勒紅移公式和牛頓引力公式做計算(同時(shí)考慮洛倫茲公式的修正效果更好),就不需要宇宙中含有70% 暗能量和21%暗物質(zhì)的假設。宇宙學(xué)中的暗能量、暗物質(zhì)、宇宙年齡和哈勃紅移常數等所有疑難問(wèn)題都將迎刃而解。
由于愛(ài)因斯坦的彎曲時(shí)空引力理論,現代物理學(xué)中出現種種的奇談怪論,比如時(shí)空扭曲,奇異性黑洞,白洞和蟲(chóng)洞,時(shí)間倒流,時(shí)空互換和宇宙加速膨脹等等。加上各種各樣的超弦和超膜理論,把現代物理學(xué)變成玄學(xué)、星象學(xué)和各種奇談怪論的大雜燴。
梅曉春這篇論文的發(fā)表,意味著(zhù)這些假科學(xué)和偽科學(xué)被徹底掃進(jìn)科學(xué)歷史博物館,現代物理學(xué)必將再次迎來(lái)清澈透明的未來(lái)與天空。
梅曉春發(fā)表論文的中英文名稱(chēng)與網(wǎng)址:
1. Mei Xiaochun,The Precise Calculations of the Constant Terms in the Equations of Motions of Planetsand light of General Relativity, Physics Essays,2021, 34 (2), p.183 ~ 192,https://physicsessays.org/ browse-journal-2/product/1861-9-mei-xiaochun-the-precise-calculations-of-the-constant-terms.html
2. 梅曉春,廣義相對論的行星與光的運動(dòng)方程中常數項的精確計算,https://www.doc88.com/uc/doc_manager.php?act=doc_list&state=all
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