“引力波”无助人类解决寻找引力根源的难题
在遥远的宇宙空域,存在一些天体,它对于外界的物质引力极大,连光线都不放过,一定收入“囊中”,它不能反射光,所以人类看不到它。广义相对论对它做了预言,并把它叫做“黑洞”。由于“黑洞”是看不见的“暗物质”,它不与光子和电磁波相互作用,人类不能在地球上用光学望远镜和射电天文望远镜观察它。广义相对论预言,大质量物体加速运动时,会使周围的时空发生扭曲,这时空扭曲会以波动的形式传至远方,并把这波动称做“引力波”。当远处的两个“黑洞”相撞时,就是大质量物质的加速运动。“黑洞”是大质量天体,两“黑洞”相撞时,一定发生激烈的运动速度变化,所以它们能够造成可反映严重时空扭曲的“引力波”,并传至地球。
当这预言实现时,人类就有了第三种探索宇宙的手段,即宇宙的“引力波”探索法。
广义相对论认为,“引力波”的特点是:它向地球传播来的是时空扭曲波,而不是引力,是远方有质量的波源的加速运动(例如两“黑洞”相撞)造成的时空扭曲,以波的形式传来地球。“引力波”不与物质作用,它在空间传播时,不会衰减,这有利于远传。但远传时,要向四面八方分散,所以传至地球的信号已经分散得极其微弱,在地球上,这远方传来的时空扭曲波,只能用复杂的激光干涉引力波天文台探测。这有来无回的“引力波”信号,不能即时测量,只能在事件发生了13亿年后,才能在地球上被遲到的测到。
人类一直承认四种自然作用力是力,因此也承认其中的万有引力是力,万有引力在地球上可用于称重,人类在地球上,认为重力是力,不会认为它是“几何”。人人都可以用称来称重,它没有“引力波”那么神秘。万有引力定律告诉人类,地球和被称物间的重力(引力)是互相的,是万有的。事实还告诉人类,地球上对重力(引力)的检测是即时的,不会遲到。
由上可知:“引力波”与万有引力的引力,不是一回事,它们有实质性的差别,切不可将它们相混淆。如果将它们混淆,地球上就没有重力啦,也不能称重了。
实验表明,光线在太阳附近通过时要发生弯曲,广义相对论说,这是因为太阳的质量使其周围的时空扭曲,光线走这时空扭曲之路时,也跟着这时空扭曲之路弯曲了。但是广义相对论还说,实现时空扭曲时,要求太阳既要有质量,又要求有加速运动。太阳在自转,但这自转是匀速的。自转中,太阳一定要受离心力作用,这力一定与向心力平衡,因此太阳没有受到可引起加速运动的力,太阳没有加速运动。按广义相对论的说法,太阳不会使其周围时空扭曲。(缺少了物体加速运动的条件)。
在太阳身旁广义相对论的时空扭曲条件尚不具备,所以还不能用时空扭曲学说来说明太阳身旁光线弯曲的原因。
那为什么从太阳身旁掠过的光,会发生弯曲呢?早在1704年牛顿就提出:大质量的太阳有巨大的引力,会使高速运动的光线改变方向,发生弯曲。1804年德国慕尼黑天文台的索德纳根据牛顿的引力学理论计算并预言了:路过太阳身旁的光,会发生0.875角秒的偏折。所以在相对论的时空扭曲学说之前,牛顿的万有引力理论,早已从引力的角度解释了光线在太阳身旁偏折的原因。
太阳是物质,光也是物质,物质之间一定有万有引力,在万有引力的作用下,光发生了弯曲。所以光线在太阳附近发生弯曲是万有引力的作用结果,与时空扭曲无关,与“引力波”无关。
光线用光子体现它的实在性,时空用什么来体现它的实在性呢?
如果说时空是“空”的,这“空”的时空能扭曲吗?是扭曲“空”吗?扭曲“空”有何物理意义?
为了讨论简便,把时空中的时间先拿掉,只留下空间。这时先要问,空间是什么?真空的空间是什么?真空的空间只是没有物质实物的空间,但是它不能没有场物质,它一定有电磁场和引力场等。某空间的引力场,是该空间的具体实在。太阳是大质量的物质实物,它的周围一定存在引力场,引力场只体现空间具有实在,但引力场不是指能容纳该引力场的虚空。有质量物体的加速运动扭曲的是它自己的引力场,而不是扭曲容纳这引力场的空间。
上述论述说明:有质量物体的加速运动,扭曲的是被空间容纳的引力场,不是扭曲容纳引力场的空间。引力场表示引力的存在,空间则表示一种几何。在引力场存在的情况下,说引力不是力,是几何,就是把表里相混,就是把实在的引力场与虚空相混。
假如太阳不仅有强大的引力场,太阳还能加速运动,即可以加速自转。这时,太阳周围的引力场就可以跟着加速旋转了,引力场中的地球也就跟着引力场加速绕太阳公转了。加速运动的速度是可以不断增加的。当地球的公转速度超过每秒16.7km的第三宇宙速度时,就可以脱离太阳的引力不再绕太阳运动,而甩出太阳系,进入太阳系外的宇空中。太阳系将失掉了地球这样的生命绿洲,失掉了生气。流向外空的地球成为了宇宙的孤儿,地球上的人类将得不到灿烂阳光的照耀,也将没吃、没喝。对于这种没发生的危机,人类真的不欢迎它的到来。人类宁肯不要时空扭曲,也不希望太阳的运动加速。太阳正在匀速自转,那就匀速下去好啦。当然客观实在的发展,是不以人类的主观愿望为转移的。
有人通过对广义相对论引力场公式的论证、推导后认为:“时空扭曲”是有关人员为了方便解释广义相对论而发明的一个术语,它没有任何实际的物理意义。从物理实在上说,“时空扭曲”不是指引力场、就是指光线在引力场中发生了弯曲,从来涉及的不是时空几何。广义相对论连引力是力都不肯承认,还能够寻找引力的本源吗?说引力不是力,是几何,等于淡化了寻找引力本源的重大责任。总之,以上都是说引力是力,而不是几何。
万有引力的引力是实在的引力,为了寻找它的本源,人类已经用了4个多世纪的时光,至今连探寻引力本源的曙光都看不到,它仍是物理学的最大的难题之一。广义相对论曾把寻找引力本源的努力引向几何,这不过是使人类绕了一个几何的大圈子,它没有帮助人类直接接近引力的本源。在寻找引力根源的征途上人类不会停下脚步,人类一定要排除万难,一定会尽快地、直接地看到探寻引力本源的曙光。人类加油!(北京百慧制药公司 高级工程师 刘荣逵 2016年2月)