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今日头条,在其一个讨论专栏里,提出了我们文章标题的这个问题——“广义相对论是正确的引力理论吗?”。
广义相对论是爱因斯坦相对论中,两个理论之一,另一个是爱因斯坦狭义相对论。爱因斯坦狭义相对论和广义相对论统称为爱因斯坦相对论。
1905年,爱因斯坦以迈克尔逊-莫雷实验等实验事实为依据,提出了爱因斯坦相对时空观念及其理论,并且爱因斯坦以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上(见于《爱因斯坦文集》第二卷,第83—84页,商务印书馆,北京,1977年。),代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设(见于牛顿所著《自然哲学的数学原理》一书)之后,重新定义了时间和空间,以及空间两个点之间的“公共时间”概念,建立起来了爱因斯坦狭义相对论;在爱因斯坦狭义相对论的基础上,爱因斯坦依据牛顿的万有引力定律,做出了牛顿引力质量和惯性质量相等假设,即等效原理假设,在等效原理假设的基础上,爱因斯坦用爱因斯坦狭义相对论,重新推导出来了牛顿万有引力定律,使爱因斯坦得到了,在爱因斯坦狭义相对论的相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设下的爱因斯坦引力理论,——这就是爱因斯坦广义相对论。
爱因斯坦广义相对论的建立,使爱因斯坦狭义相对论,这个适用于惯性坐标系的理论,也适用于了非惯性坐标系,成为了普适性的理论。
那么,作为
人类
有史以来的最深奥的科学理论之一,爱因斯坦广义相对论是正确的引力理论吗?非物理学专业的人能不能快速地做出判断呢?答案是能够快速地做出判断。
因为使用全世界通用的一个判断理论是不是正确的通用原则就可以了。这个全世界通用的原则,就是符合实验的理论就是正确的,不符合实验的理论就是错误的。这个原则是全世界通用的实验检验理论的唯一标准。
客观的实验事实证明了,爱因斯坦广义相对论符合所有实验,所以,对于广义相对论是正确的引力理论吗?这个问题,就是我们包括专业的和非专业的所有的人,都能够立刻回答的问题了。答案就是,广义相对论是正确的引力理论,依据就是这个理论符合所有的实验事实。
另一个方面,科学家们虽然也同意广义相对论是正确的引力理论。但是,由于科学家们要进行科学研究,所以科学家们在同意广义相对论是正确的引力理论的同时,往往就考虑得非常详细的专业细节,从专业的细节上仔细考察广义相对论以及相关的实验事实,在这种仔细的细节考察中获得新的发现和新的知识。
美国科学家泰勒和赫尔斯,就是这样的两位科学家。“1974年射电脉冲双星的发现曾为引力波的探测带来希望。美国的赫尔斯和泰勒教授发现的这个双星是由两个中子星组成,它的轨道周期很短,仅7.75小时。轨道是椭圆的,椭率很大,达到0.617。这导致其轨道速度最高时可达到十分之一光速。两个中子星很近,有很强的引力辐射。引力辐射可以导致两颗中子星越来越靠近,轨道周期越来越短。广义相对论理论已经把轨道周期的变化率精确的计算出来。要检测引力波的存在,最重要的是通过观测精确的测量出射电脉冲双星轨道周期的变化。泰勒等人利用世界上最大的射电望远镜进行了上千次的观测,为人类证实引力波存在提供了证据。”(见于百度百科《双脉冲星》条目);“这第一个射电脉冲双星非同一般,它是一个轨道椭率很大、轨道周期很短的双中子星系统,可以成为验证引力辐射存在的空间实验室。根据广义相对论理论推算,这个双星系统的引力辐射很强,将导致它的轨道周期发生变化,其变化率为秒/秒。只要在观测上能测出这个双星轨道周期的变化,就可以对广义相对论预言的引力波是否存在作出判断。泰勒教授在发现这个双星以后,全力投入到引力波验证的研究中,20多年坚持不懈。他利用世界上最大的305米射电望远镜进行上千次的观测,最后得到的观测值和广义相对论理论预期值的误差仅为0.4%。终于以无可争辩的观测事实,证实了引力波的存在。赫尔斯和泰勒荣获1993年度的诺贝尔物理学奖是众望所归,当之无愧的。”(见于百度百科《约瑟夫·胡顿·泰勒》条目);因为“发现新一类脉冲星,该发现开发了研究引力的新的可能”获得了1993年诺贝尔物理学奖(见于百度百科《诺贝尔物理学奖》条目)。所以,人们认为,泰勒和赫尔斯的双脉冲星实验间接地证明了引力波的存在。
泰勒和赫尔斯的双脉冲星实验观测到的双脉冲星的轨道周期变化率实验观测值,同广义相对论的理论预测值存在0.4%的误差,广义相对论没有完全符合泰勒和赫尔斯的双脉冲星实验。所以,在科学家看来,这种误差说明了广义相对论存在缺陷,存在着它不能描述和预言引力波这个新的自然规律的缺陷。
事实上,爱因斯坦承认,广义相对论没有给出引力波的描述和预言,爱因斯坦在给朋友的信中解释了原因,是因为万有引力引力只有吸引力,没有排斥力,而不像电磁力那样,既有吸引力,又有排斥力。所以广义相对论不能给出引力波的描述和预言。直到现在,也没有人能够把广义相对论量子化,没有人能够从广义相对论中给出引力波的描述和预言。
因此,在科学家们看来,实验不仅能够检验理论是否正确,还能够从实验同理论的微小误差中,发现新的自然规律;而这种实验与理论之间的微小误差,并不是意味着理论完全错了,只是意味着理论存在缺陷,存在着新的自然规律没有被理论所描述和揭示出来。
事实上,牛顿以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的基础上,建立起来牛顿经典力学,推导出来万有引力定律以后,牛顿自己承认,他不知道,万有引力的本质和产生的原因,所以牛顿假设了引力质量概念;爱因斯坦以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了爱因斯坦狭义相对论以后,依据牛顿万有引力定律和牛顿假设的引力质量概念,做出了牛顿的引力质量与惯性质量相等的假设,即等效原理假设作为基础,建立了广义相对论,所以,爱因斯坦广义相对论与牛顿一样,都没有描述和揭示万有引力的本质和产生的原因(见于百度百科《万有引力定律》条目)。
那么,是什么理论描述和揭示了引力波,描述和揭示了万有引力的本质和产生的原因呢?是吉林大学出版社出版的张辉所著《自然原理》一书的科技成果这个新物理学,描述和揭示了引力波,描述和揭示了万有引力的本质和产生的原因。
《自然原理》一书的科技成果这个新物理学,在继承和创新性发展了爱因斯坦狭义相对论的基础上,得到了革命的、颠覆性的、改变了人们世界观的物质固有时空观念及其理论,——即物质固有时间原理和固有空间原理,其中物质固有空间原理的数学表述公式是v=k2/m,v表示物质固有体积;m表示物质质量(惯性质量);k2是常数,《自然原理》一书的科技成果这个新物理学,是张辉以张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基本上,建立起来了张辉物质固有时空观念及其理论物理学(见于张辉所著《自然原理》一书,第20—22页,吉林大学出版社出版,长春,1996年。),用物质固有空间原理v=k2/m,推导出了万有引力定律、库仑定律、强相互作用力定律以及自然界所有作用力定律,完成了爱因斯坦等所有科学家都没有完成的统一万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力以及自然界所有作用力的统一场论;描述和揭示了万有引力等自然界所有作用力的本质和产生原因,即万有引力等自然界所有作用力,是因为物质固有体积与物质惯性质量遵守物质固有空间原理v=k2/m,而产生的物质之间的作用力,描述和揭示了,当引力发生时,不但物质之间发生引力作用,而且物质自身也产生收缩即是引力波这个广义相对论没有描述和揭示的新的自然规律。
美国激光干涉探测引力波天文台(LIGO)获得2017年诺贝尔物理学奖的引力波实验测量到了,当引力发生时,实验激光干涉仪的两个4公里长的臂自身的收缩,从而确定了引力波的存在,证明了上述《自然原理》一书的科技成果这个新物理学预言的正确性;并且这个预言同样也符合上述的美国科学家泰勒和赫尔斯的双脉冲星实验。
因此,张辉物质固有时空观念及其理论物理学,超越了牛顿经典力学和爱因斯坦相对论物理学。
总之,人类的万有引力之谜,是由从牛顿以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了牛顿经典力学,牛顿发现了万有引力,并且推导出来了牛顿万有引力定律开始,到爱因斯坦以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,建立起来了爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学,得到了进一步的揭示,再到《自然原理》一书作者张辉以张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,建立起来了张辉物质固有时空观念及其理论物理学,得到了彻底地揭示,彻底地解开了人类万有引力等自然界所有作用力之谜。

2023年02月26日 05点02分
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广义相对论是爱因斯坦相对论中,两个理论之一,另一个是爱因斯坦狭义相对论。爱因斯坦狭义相对论和广义相对论统称为爱因斯坦相对论。
1905年,爱因斯坦以迈克尔逊-莫雷实验等实验事实为依据,提出了爱因斯坦相对时空观念及其理论,并且爱因斯坦以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上(见于《爱因斯坦文集》第二卷,第83—84页,商务印书馆,北京,1977年。),代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设(见于牛顿所著《自然哲学的数学原理》一书)之后,重新定义了时间和空间,以及空间两个点之间的“公共时间”概念,建立起来了爱因斯坦狭义相对论;在爱因斯坦狭义相对论的基础上,爱因斯坦依据牛顿的万有引力定律,做出了牛顿引力质量和惯性质量相等假设,即等效原理假设,在等效原理假设的基础上,爱因斯坦用爱因斯坦狭义相对论,重新推导出来了牛顿万有引力定律,使爱因斯坦得到了,在爱因斯坦狭义相对论的相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设下的爱因斯坦引力理论,——这就是爱因斯坦广义相对论。
爱因斯坦广义相对论的建立,使爱因斯坦狭义相对论,这个适用于惯性坐标系的理论,也适用于了非惯性坐标系,成为了普适性的理论。
那么,作为
人类
有史以来的最深奥的科学理论之一,爱因斯坦广义相对论是正确的引力理论吗?非物理学专业的人能不能快速地做出判断呢?答案是能够快速地做出判断。
因为使用全世界通用的一个判断理论是不是正确的通用原则就可以了。这个全世界通用的原则,就是符合实验的理论就是正确的,不符合实验的理论就是错误的。这个原则是全世界通用的实验检验理论的唯一标准。
客观的实验事实证明了,爱因斯坦广义相对论符合所有实验,所以,对于广义相对论是正确的引力理论吗?这个问题,就是我们包括专业的和非专业的所有的人,都能够立刻回答的问题了。答案就是,广义相对论是正确的引力理论,依据就是这个理论符合所有的实验事实。
另一个方面,科学家们虽然也同意广义相对论是正确的引力理论。但是,由于科学家们要进行科学研究,所以科学家们在同意广义相对论是正确的引力理论的同时,往往就考虑得非常详细的专业细节,从专业的细节上仔细考察广义相对论以及相关的实验事实,在这种仔细的细节考察中获得新的发现和新的知识。
美国科学家泰勒和赫尔斯,就是这样的两位科学家。“1974年射电脉冲双星的发现曾为引力波的探测带来希望。美国的赫尔斯和泰勒教授发现的这个双星是由两个中子星组成,它的轨道周期很短,仅7.75小时。轨道是椭圆的,椭率很大,达到0.617。这导致其轨道速度最高时可达到十分之一光速。两个中子星很近,有很强的引力辐射。引力辐射可以导致两颗中子星越来越靠近,轨道周期越来越短。广义相对论理论已经把轨道周期的变化率精确的计算出来。要检测引力波的存在,最重要的是通过观测精确的测量出射电脉冲双星轨道周期的变化。泰勒等人利用世界上最大的射电望远镜进行了上千次的观测,为人类证实引力波存在提供了证据。”(见于百度百科《双脉冲星》条目);“这第一个射电脉冲双星非同一般,它是一个轨道椭率很大、轨道周期很短的双中子星系统,可以成为验证引力辐射存在的空间实验室。根据广义相对论理论推算,这个双星系统的引力辐射很强,将导致它的轨道周期发生变化,其变化率为秒/秒。只要在观测上能测出这个双星轨道周期的变化,就可以对广义相对论预言的引力波是否存在作出判断。泰勒教授在发现这个双星以后,全力投入到引力波验证的研究中,20多年坚持不懈。他利用世界上最大的305米射电望远镜进行上千次的观测,最后得到的观测值和广义相对论理论预期值的误差仅为0.4%。终于以无可争辩的观测事实,证实了引力波的存在。赫尔斯和泰勒荣获1993年度的诺贝尔物理学奖是众望所归,当之无愧的。”(见于百度百科《约瑟夫·胡顿·泰勒》条目);因为“发现新一类脉冲星,该发现开发了研究引力的新的可能”获得了1993年诺贝尔物理学奖(见于百度百科《诺贝尔物理学奖》条目)。所以,人们认为,泰勒和赫尔斯的双脉冲星实验间接地证明了引力波的存在。
泰勒和赫尔斯的双脉冲星实验观测到的双脉冲星的轨道周期变化率实验观测值,同广义相对论的理论预测值存在0.4%的误差,广义相对论没有完全符合泰勒和赫尔斯的双脉冲星实验。所以,在科学家看来,这种误差说明了广义相对论存在缺陷,存在着它不能描述和预言引力波这个新的自然规律的缺陷。
事实上,爱因斯坦承认,广义相对论没有给出引力波的描述和预言,爱因斯坦在给朋友的信中解释了原因,是因为万有引力引力只有吸引力,没有排斥力,而不像电磁力那样,既有吸引力,又有排斥力。所以广义相对论不能给出引力波的描述和预言。直到现在,也没有人能够把广义相对论量子化,没有人能够从广义相对论中给出引力波的描述和预言。
因此,在科学家们看来,实验不仅能够检验理论是否正确,还能够从实验同理论的微小误差中,发现新的自然规律;而这种实验与理论之间的微小误差,并不是意味着理论完全错了,只是意味着理论存在缺陷,存在着新的自然规律没有被理论所描述和揭示出来。
事实上,牛顿以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的基础上,建立起来牛顿经典力学,推导出来万有引力定律以后,牛顿自己承认,他不知道,万有引力的本质和产生的原因,所以牛顿假设了引力质量概念;爱因斯坦以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了爱因斯坦狭义相对论以后,依据牛顿万有引力定律和牛顿假设的引力质量概念,做出了牛顿的引力质量与惯性质量相等的假设,即等效原理假设作为基础,建立了广义相对论,所以,爱因斯坦广义相对论与牛顿一样,都没有描述和揭示万有引力的本质和产生的原因(见于百度百科《万有引力定律》条目)。
那么,是什么理论描述和揭示了引力波,描述和揭示了万有引力的本质和产生的原因呢?是吉林大学出版社出版的张辉所著《自然原理》一书的科技成果这个新物理学,描述和揭示了引力波,描述和揭示了万有引力的本质和产生的原因。
《自然原理》一书的科技成果这个新物理学,在继承和创新性发展了爱因斯坦狭义相对论的基础上,得到了革命的、颠覆性的、改变了人们世界观的物质固有时空观念及其理论,——即物质固有时间原理和固有空间原理,其中物质固有空间原理的数学表述公式是v=k2/m,v表示物质固有体积;m表示物质质量(惯性质量);k2是常数,《自然原理》一书的科技成果这个新物理学,是张辉以张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基本上,建立起来了张辉物质固有时空观念及其理论物理学(见于张辉所著《自然原理》一书,第20—22页,吉林大学出版社出版,长春,1996年。),用物质固有空间原理v=k2/m,推导出了万有引力定律、库仑定律、强相互作用力定律以及自然界所有作用力定律,完成了爱因斯坦等所有科学家都没有完成的统一万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力以及自然界所有作用力的统一场论;描述和揭示了万有引力等自然界所有作用力的本质和产生原因,即万有引力等自然界所有作用力,是因为物质固有体积与物质惯性质量遵守物质固有空间原理v=k2/m,而产生的物质之间的作用力,描述和揭示了,当引力发生时,不但物质之间发生引力作用,而且物质自身也产生收缩即是引力波这个广义相对论没有描述和揭示的新的自然规律。
美国激光干涉探测引力波天文台(LIGO)获得2017年诺贝尔物理学奖的引力波实验测量到了,当引力发生时,实验激光干涉仪的两个4公里长的臂自身的收缩,从而确定了引力波的存在,证明了上述《自然原理》一书的科技成果这个新物理学预言的正确性;并且这个预言同样也符合上述的美国科学家泰勒和赫尔斯的双脉冲星实验。
因此,张辉物质固有时空观念及其理论物理学,超越了牛顿经典力学和爱因斯坦相对论物理学。
总之,人类的万有引力之谜,是由从牛顿以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了牛顿经典力学,牛顿发现了万有引力,并且推导出来了牛顿万有引力定律开始,到爱因斯坦以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,建立起来了爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学,得到了进一步的揭示,再到《自然原理》一书作者张辉以张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,建立起来了张辉物质固有时空观念及其理论物理学,得到了彻底地揭示,彻底地解开了人类万有引力等自然界所有作用力之谜。
