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[理论物理] 相对论理论体系的系统性错误

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赵云丰 发表于 4 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
第一节  导论
爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论到底是正确的还是错误的,可以说从1905年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》起,争论就没有停止过。不过,显然,支持派占了上风,不仅爱因斯坦个人最终获得诺贝尔奖,而且其理论也全部进了教科书。特别有意思的是,世人已经普遍认为,相对论是比较难以理解的,所以在绝大多数场合,反对派都是很自然地被归于不理解相对论的一类,长此以来,即并有人不认可相对论,它自己内心也会怀疑自己是不是理解没有到位。更为严重的是他从此几乎不敢再提自己对相对论的真实看法,生怕别人笑话自己的物理学理解能力。这个故事是不是有点像某一个童话?
可是,相对论果然是正确的理论吗?其实相对论理论体系存在很多理论错误和逻辑缺陷,甚至这些错误和缺陷还比较明显。如果继续以这样一个错误的理论作为现代物理学的基础理论,其危害之大,不言而喻。本人甚至认为,某些西方国家早就秘密抛开相对论理论体系,之所以不公开抛弃,目的只是希望这个错误的理论体系及其固化的思维范式继续阻滞其它国家科学发展的进程。所以正本清源,客观正确评估相对论理论体系的正确性刻不容缓。本文试图从基本的科学精神和严密的逻辑分析出发,来一个抛砖引玉。
第二节  光速不变原理
我们先看百度词条对光速不变原理的表述:“真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。在狭义相对论中,指的是无论在何种惯性系(惯性参照系)中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒”。
其实这个理论直接看上去就是极其的粗暴和荒唐。因为按照这个表述,设有A、B两束光同向平行运动,那么在光束A上观测光束B,则有B光束以c(光速代号,以下同)的速度向原方向飞去,也就是B会在A的前面;而在光束B上观测A,则有A光束以c的速度向原方向飞去,也就是A会在B的前面。那么,请问到底谁在前面?当然啦,爱因斯坦也不会傻到这个程度,所以他对这种特别明显的错误还是做了掩饰:他说当物体运动速度达到光速时,时间就会停止,以上的例子因为没有时间,所以就没有意义。其实这个解释很牵强,因为他说光速下时间停止,一是无法证伪;二是既然时间停止,那么也就没有一切运动,此刻,光也应该无法运行。但是爱因斯坦的逻辑是光自己永远以c的速度运动,但是光“自己”的时间却是“停止”的。呵呵,这个逻辑我真不知道该算他对呢,还是该算他错?
现在我们换一个思想实验:
设A、B两个完全相同的钟,A钟放于地面,B钟乘坐一个29万公里每秒(本实验c取30万公里每秒的近似值)的飞船前进,同时有一束光与飞船同向飞行。那么在地面观测的结果是光比飞船快1万公里每秒。但是,爱因斯坦说如果在飞船上观测,光还是比飞船快30万公里每秒。爱因斯坦的解释:并不是光真的快了,而是B钟变慢了,现在的A钟走30秒相对于B钟走1秒,所以飞船的1秒光还是相对于飞船跑了30万公里(爱因斯坦的时间减少计算比这个复杂,但也更加不符合逻辑,我们姑且都用这种相对简单、逻辑稍微合理一点的计算方法,以下同)。
这个解释是光速不变原理的核心逻辑,它看似解释了光速不变原理。可是,我要将实验继续:如果这时有一束光反向平行飞过,情况如何?
这时,在地面观测,光相对于地面和A钟,速度是30万公里每秒;光相对于飞船和B钟应该是59万公里每秒。
在飞船上观测,光相对于飞船和B钟仍是30万公里每秒。
所以,现在A钟走1秒相对于B钟走59/30秒。
现在请问:到底是A钟的30秒相当于B钟的1秒,还是A钟的1秒相当于B钟的59/30秒?
所以,相对论理论体系的基础设定光速不变原理以及其直接推论时间膨胀论是完全错误的。我预言,在卫星与地面时间比较实验中,我们只要不断克服太空失重环境和其它因素对时钟运行带来的影响,地面钟和卫星钟之间的偏差值会无限接近0,狭义相对论效应和广义相对论效应都不存在。
第三节  质能方程式
还是先看百度词条的表述:在狭义相对论中,质量和能量有确定的当量关系,两者关系式为 E=mc2  。E表示物体的能量,m代表物体的质量,而c则表示光速
请允许我在论证开始之前,先发表一下对质能方程式的评论。世人都说爱因斯坦的质能方程式有简洁之美,呵呵。学习物理的时候,我都习惯在用数学公式推导出一个结果之后再用物理的逻辑回顾和审视一下。E与m成正比,显然是合理的;但是E怎么会与c的平方成正比了?还有,两个物体,只要质量相等,不管其分子、原子组成如何,结构如何,两者的总能量一定相等?我在科普的场合甚至开玩笑地说,爱因斯坦家猫的力量与猫的体重成正比,同时与他家狗狗奔跑速度的平方成正比。所以这个“简洁之美”还是挺可笑的。
虽然以上两条有点牵强,但现在是说能量就包括了结构之能等、c是作为常数或系数出现的,这样的解释在逻辑上还是勉强说得过去。不过下面的例子逻辑上就过不去了。
光子质量的悖论:光子具有辐射能,根据质能方程式,光子的內禀质量就不等于0,再根据质速公式,一个內禀质量不等于0的物质,运动速度达到光速时,其总质量就趋向于无穷大。光子的质量趋向于无穷大明显是一个荒唐的结论,所以质能方程式和质速公式必须至少有一个错误,又由于质能方程式与质速公式可以相互推导,所以质能方程式与质速公式必须全部错误。
质能方程式可以设计一个实验进行验证:用一个可以完全密封的容器,里面装上高燃烧值的燃料和适量的氧气,密封后点燃,等完全燃烧并冷却后,比较实验前和实验后容器内物质的总重量。由于实验过程中物质释放了能量,按照质能公式,实验前后物质的总质量是减少的,所以总重量也会减少,但我预言,实验前的总重量与实验后的总重量完全相等。
当然,类似的实验初中化学就做过,但是精度不够,需要在高精度条件下重复实验,以提高说服力。
第四节  质速公式
根据爱因斯坦的质能方程式,推导出质速公式如下:
m(v)=m0/(√(1-(v2)/(c2))
       其中,m(v)代表物体在以速度v运动的状态下该物体的质量,m0代表该物体静止状态下的质量,c代表光速。先审视一下这个公式:
这个公式说的是一个物体的质量不是一个固定值,而是随着这个物体运动速度的增加而增加,特别是当物体运动速度无限接近光速的时候,其质量趋向于无穷大;并从此得出推论:物体的运动速度不可能达到光速(因为物体的质量趋向于无穷大的时候,其加速需要的动力也趋向于无穷大,显然,物体无法获得无穷大的动力)。这个逻辑如果是只站在地球上看,确实也看不出什么大问题,所以如果地球中心论是正确的,我们应该会在相当长的时间内无法证伪它。但是如果我们从宇宙视角来看这个公式,就立马能发现它的荒唐之处:运动是相对的,不是绝对的,物体的运动速度怎么确定?下面以地球为例,我们从不同的观察点来分别计算地球的质量:
1、如果我们站在地球上观察,地球是静止的,那地球的质量就是它的静止质量:m(v)=m0     
2、但是如果我们站在月球上观察,我们就会获得地球运动的平均速度v=1.023千米/秒,代入质速公式则得到地球的质量
m(v)=m0/(√(1-(1.023*1.023)/(c2))≈1.16*10(—11)m0
3、如果我们再站在太阳上观察,我们就会得到地球运动的平均速度v=29.79千米/秒,代入质速公式则得到地球的质量
m(v)=m0/(√(1-(29.79*39.79)/(c2))≈9.86*10(—9)m0
4、如果我们站在一颗与地球相对速度为1/4c的星球上观察,则得到地球的运动速度v=1/4c,代入质速公式则得到地球的质量
m(v)=m0/(√(1-1/16)≈1.33m0
更多的例子显然没有必须再列举,由于目前已经发现超过光速向宇宙外围飞去的星球,所以我们甚至可以说,按照质速公式,地球的质量可以是从地球静质量到无穷大之间的任意值。这符合事实吗?
第五节  惯性系平权
惯性系平权本来不是相对论的概念,但是由于相对论巨大的理论错误,在很多情况下矛盾迭出,为了掩盖错误,很多爱因斯坦的拥趸经常用惯性系平权来进行解释。本节主要推出一个除了惯性系平权绝对没法解释的相对论逻辑缺陷,并通过进一步阐述,来揭示相对论逻辑的不可闭环性。
现在从地球上考虑月球的相对论效应,由于月球平均公转速度约为1千米/秒,所以月球上的时间应该比地球慢三十万分之一(本节暂不考虑广义相对论效应);但如果从月球上考虑地球的相对论效应,则地球上的时间要比月球上慢三十万分之一;以上哪个是对的?
后来有人说,地球和月球都是惯性运动,要惯性系平权,所以它们哪个也不比哪个慢,时间都一样。呵呵,这是明显的掩盖矛盾。不过,我这里还是暂时假设他们说的是对的。但是我们要注意,刚才他们得出来的结论是地球和月球时间完全相同。好,我们继续推理:
这时我们自然想到地球与太阳之间的相对论效应,很显然,他们也只能得出地球与太阳的时间完全相同的结论
相同的推理当然还可以无限继续,最终的结果是什么呢?恐怕就是整个宇宙的时间完全相同吧?那么,时间的相对性又在哪儿呢?
第六节  狭义相对论时间效应与广义相对论
时间效应的逻辑矛盾
现在拿卫星钟来做例子:设GPS卫星时速(线速度)为1.4万千米,根据狭义相对论的相对运动时间“变慢”公式计算可得:它的星载原子钟每天要比地球上的钟慢7微秒。这里我们要记住,这7微妙本质上是维持光速不变原理卫星时间的必须膨胀值。可是广义相对论认为引力对时间施加的影响更大,GPS卫星位于距离地面大约2万千米的太空中,由于GPS卫星的原子钟比在地球表面的原子钟重力位高,星载时钟每天要快45微秒。如果我们承认广义相对论,那么光速不变原理所需要的卫星时间膨胀就没有了,也就是说卫星观察的光速值就不可能满足光速不变原理了。
这里的结果总结是如果广义相对论是对的,光速不变原理就是错的。自己的矛刺自己的盾。


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赵云丰 发表于 4 天前 | 显示全部楼层
 
第七节  真空的弯曲和膨胀没有物理学意义  在广义相对论中,引力场的作用是将物体周围的空间弯曲,从而迫使其它物体朝着该物体的方向运动。然后这种情况被广相描述为引力的本质。其实这种论断起码有以下两个方面的问题:  1、真空的弯曲、扭曲、膨胀没有物理意义。真空中没有真实存在的物质,其弯曲就是“空”的变形、扭曲就是“空”的叠加、膨胀就是“空”的稀释。请问“空”的变形、叠加、稀释的结果是是什么呢?显然还是“空”。这就像数学上的“0”,  “0”的相加、或者“0”乘以除以任意正数,结果都是“0”。  这里做一个简单的思想实验:设一个木棍被弯曲成半圆形,现在我们在思想上把木棍中的物质不断抽空,等到木棍中的物质被完全抽空后,木棍原来的弯曲还有意义吗?  所以,你可以任意地说真空的弯曲、扭曲、膨胀、叠加,但这些都没有意义。  2、真空的弯曲不能解释引力现象。如果引力场的作用真的只是使周围的空间弯曲,那么苹果就砸不到牛顿的头上,而是苹果应该顺着空间的“弯曲线”大概就是广相说的“测地线”滑行。还有,这种情况下,动能越小的物体越会沿着“测地线”滑行,动能越大的物体应该越是容易越出“测地线”。请看下面的例子:  在实体世界里,水体及其旋涡有点类似于广相的空间弯曲。一个平静的水体相当于一个平直的空间,而旋涡就相当于“空间弯曲”。我们在旋涡中丢下一片树叶,树叶就会沿旋涡运动。但是大船在旋涡上开过,受到的影响并不大。  所以如果太阳的质量只是使它的周围空间弯曲,那么光子和其它宇宙微观粒子应该是沿着这个弯曲的测地线运动的,而地球和其它大质量的星体应该可以轻松越出测地线,但事实正好相反。     第八节  关于数学  数学对于物理学的重要性毫无疑问,但物理学的本质还是物理分析。可是在相对论理论体系中,物理分析权重严重小于数学公式的推理,导致很多荒唐的结论。  这里打一个不一定很恰当的比如:在军事指挥体系中,指挥官与参谋是两个非常重要的角色。一般来说,参谋负责提供作战方案的选项、推演每个作战方案的结果;指挥官则负责全局判断、作战方案的选用和最终决策。参谋是负责纸上谈兵的,指挥官是负责实战的。  在物理学的研究中,物理分析应该是指挥官,数学推导是参谋。但是,在相对论的研究过程中,基本上物理分析是粗糙、缺失的,基本上以数学推导全职替代了物理分析。就像是一个参谋完全架空指挥官的军队,其作战结果往往荒唐可笑。  具体举例:在闵氏空间中,时间当然可以随意膨胀和收缩。但是,现实中的时间往往表现为一个刚量,人为地膨胀这个刚量就会导致很多笑话。然后,相对论又不断地用别的笑话来掩饰这些笑话。  其实,我们利用闵氏空间分析物理问题的时候,是可以考虑时间的涨缩,但这种考虑只是在数学层面进行的假设,就像几何学中的辅助线。我们可以假设某处有一根虚线借以考虑问题,但是我们一定要知道实际这根线是不存在的,解题结束后这根线必须撤除。而在相对论中的时间涨缩这根辅助线,爱因斯坦把他当成了实线,解题的结果是辅助线变成了结论,错误的根源概源于此。                     
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 楼主| 赵云丰 发表于 前天 14:51 | 显示全部楼层
 
第八节  质量的本质
先从常识出发,一块引力质量为1000克的橡泥,平分成两块,引力质量各为500克;再平分成4块,引力质量各为250克;实验不断继续,每块象泥的引力质量越来越小,但所有小块加起来的总和会维持1000克不变,当实验进行到分子层面、原子层面、夸克(假设夸克是存在的)层面,引力质量的总和还会维持不变吗?我的答案是肯定的。但以上推理还需要微观粒子层面精确的实验验证。如果我的推理全部通过实验验证,那么我就可以宣布,引力质量的本质是组成物体基本粒子数量的总和。相同的实验还可以说明惯性质量也是组成物体基本粒子数量的总和,所以爱因斯坦的引力质量等于惯性质量是对的,也许这是爱因斯坦理论体系中唯一正确的论断吧?好了,现在可以总结,赵云丰质量本质假定:物体的质量是组成物体基本粒子数量的总和。
假定成立的前提一:物体无限切分,总质量不变的假设被实验证实;
假定成立的前提二:物质存在基本粒子。
前提一如果被证伪,说明物体的结构对物体的质量有影响,本理论需要修正;前提二如果被证伪,本理论表述方式需要修订,表述将比较复杂,但不影响理论主体的成立。
顺便说明一下,把物体的能量与物体的质量划等号的做法是错误的。
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