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GPS与相对论没有任何关系

(2019-08-02 15:00:21)
标签:

爱因斯坦

相对论

时钟变慢

统一信息论

王江火

相对论存在严重认知隐患,科技界不应轻易引入应用领域》发表后,有人反驳道:相对论怎么没有用,GPS就是在运用相对论。的确,如果说非要给相对论找到一个应用方面的事例的话,那么能拿得出手的大概也就只有GPS了,但GPS真的是应用了相对论吗?下面来逐步分析。

GPS与相对论没有任何关系

先让我们来看看他们的观点。根据狭义相对论,当物体运动时,时间会变慢,运动速度越快,时间就越慢。因此在地球上看GPS卫星,它们携带的时钟要走得比较慢,用狭义相对论的公式可以计算出,每天慢大约7微秒。GPS卫星位于距离地面大约2万千米的太空中。根据广义相对论,物质质量的存在会造成时空的弯曲,质量越大,距离越近,就弯曲得越厉害,时间则会越慢。受地球质量的影响,在地球表面的时空要比GPS卫星所在的时空更加弯曲,这样,从地球上看,GPS卫星上的时钟就要走得比较快,用广义相对论的公式可以计算出,每天快大约45微秒。在同时考虑了狭义相对论和广义相对论后,GPS卫星时钟每天还要快上大约38微秒这似乎微不足道,但是如果我们考虑到GPS系统必须达到的时间精度是纳秒级的,这个误差就非常可观了(38微秒等于38000纳秒)。如果不校正的话,GPS系统每天将会累积大约10千米的定位误差,是没有用的。为此,在GPS卫星发射前,要先把其时钟的走动频率调慢100亿分之4.465,把10.23兆赫调为10.22999999543兆赫

这个观点初步看起来貌似很有道理,如果不仔细分析,一定会糊弄大批量人,但其实仍然存在很多谬误,我们来逐一分析。

GPS与相对论没有任何关系

1、时钟能代表时间吗?这是那些主张相对论的最为荒谬所在,但由于大部分人都因没有对此认真甄别区分,而把时间与时钟混为一谈了。事实上,无论是多么精确的时钟,也不过是一种计时工具而已,而时间是一维的不断流失的矢量,与时钟没有干系。因此,无论时钟是否变快与变慢,最多只能说明时钟的精确性问题,这与时间本身没有任何关系,不能因为时钟计时度量多少的变化,就说时间也能可快可慢地改变了。

2、没有考虑原子钟的物理机械方面因素。原子钟是一种具有机械物理性质的计时工具,必然会随着位置区域环境的改变而有所变化,特别是在地球上做大幅度位置改变时,更会因受经纬度不同作用力的影响,而明显导致时间计量上的变化。当原子钟飞离地球2万公里高空时,由于地球引力大大降低,原子钟自身被束缚的力度也会降低许多,自然会加快运行速度,从而导致计时速度加快。即是说,在环境发生这么大变化的情况下,即便完全不考虑所谓的相对论,原子钟也会因为物理机械和区域位置等原因而直接导致计时度量上的变化!而这才是原子钟走得快的一个最为重要的根本因素!

3、地球上的时光难道是倒流的?按照相对论,高速运行物体的时间应该是变慢的,何以原子钟竟然会变快?这使得相对论支持者感到非常疑惑,但是他们会想尽办法为自己的歪理邪说辩护的,于是他们想到了广义相对论,说这是因为地球表面的引力大而导致在地球表面的时空要比GPS卫星所在的时空更加弯曲,所以地球上的时钟就走到比较慢,GPS卫星上的时钟就要走得比较快。这就是说,时间变化如何要取决于GPS轨道上时钟与地球上时钟的时间差。不过,按照这样一个道理,我们将会得出地球上的时光全是倒流的荒谬结论。因为:按照相对论,光速运行的光子应该是时间停止的,但受地球表面时空弯曲的影响,光子上的时间应该比停止状态更慢,所以只能呈现倒流状态。

事实上,所谓的时间变慢就连爱因斯坦本人都不相信。1911年的一天,在布拉格大学校园里的一片草地上,一群大学生围坐在一位年轻学者的身旁,正进行着激烈的讨论。“请您通俗地解释一下,什么叫相对论?”一位学生微笑着向青年学者发问。年轻学者环视一下周围的男女学生,微笑着答道:“如果你在一个漂亮的姑娘旁边坐了两个小时,就会觉得只过了1分钟;而你若在一个火炉旁边坐着,即使只坐1分钟,也会感觉到已过了两个小时。这就是相对论。”大学生们先是一愣,接着便大笑起来。“好!今天我们就谈到这里。”年轻学者站起身来,向大家告别后,便向图书馆走去。这位年轻学者,就是伟大的科学家,相对论的创始人——爱因斯坦。由此可见,在爱因斯坦看来,所谓的时间变慢不过是相对于主观感受的错觉而已。

    综上所述,所谓的GPS与相对论相关的说法是经不起分析和推敲的。GPS上的时钟加快,完全是基于一种正常的机械物理方面的原因,我相信GPS公司在发射原子钟时,肯定会优先考虑到这个因素的,而不是盲目地按照现在仍然还没有获得确凿证明的相对论去进行GPS部署。GPS公司一定是经过无数次的实验和时钟矫正才得出这样一个时差结论的,这与相对论没有任何关系。而所谓的GPS与相对论关联,不过是相对论支持者的一个“事后诸葛亮”的结论而已,他们绞尽脑汁进行各种数据计算,其目的无非就是为了硬凑数据,通过GPS往相对论脸上贴金而已。

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