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对LIGO探测引力波方法的质疑

(2019-06-13 22:01:09)
标签:

ligo探测引力波错误

激光干涉仪探测引力波

科学方法论和科学实验

现代物理学问题

爱因斯坦相对论错误

分类: 万有引力问题探索

LIGO探测引力波方法的质疑

马海飞

http://blog.sina.com.cn/gfis  2019613日星期四)

2016LIGO团队向全世界宣布他们在2015年探测到了从13亿光年以外的天体上传播到地球上的引力波。2017年这项研究成果被闪电式地授予了当年的诺贝尔物理学奖。但我认为这项研究存在着非常多的问题。这在我之前写的相关文章中已经提到了一些。除了在科学理论上存在的问题之外,我认为这项研究在具体探测方法上也存在严重问题。

1、LIGO团队建造了巨大和昂贵的探测设备。他们声称这个设备可以非常精确地探测到来自宇宙空间任何一个地方传播到地球上的引力波。最大的特点就是它可以探测到极其微弱的引力波。全世界独此一家。我对此想要提出的一个问题就是,他们在建造好这座探测引力波的设备之后对这些设备做过“出厂检验”吗?我们知道,生产电视机的厂家要保证电视机接收到的信号是电视信号而不是收音机信号。无论是生产什么仪器设备的厂家在制造出他们的仪器之后都必须要用已经知道的信号对仪器进行检测。测光谱的仪器要用已知频率的光进行检测。以此来保证用这台仪器测到的结果是正确的。这是制作检测仪器最起码的一个程序,绝不可省略。可是,LIGO建造的引力波探测仪根本就没有经过这个检验的过程。而是单凭想象就投入使用了。为此,我怀疑他们探测到的引力波是不是真的与引力现象有关的波。从他们对探测到的引力波的描述上来看,我认为他们探测到的肯定不是引力波。而且他们也没有任何直接和明确的证据证明他们探测到的波就是引力波。

按照他们的这种做法,随着LIGO第一次“探测引力波的成功”,今后一定会越来越频繁地探测到“引力波”。但是,他们所探测到的引力波却未必真的就是爱因斯坦所描述的那个引力波。

2、LIGO团队从十几甚至数十亿光年以外的天体上探测引力波的做法非常不科学。可以这样想像一下,以地球为中心,以十几或几十亿光年为半径画出的圆球所包含的宇宙范围有多大?难道他们有能力同时对这么大范围内的每一个角落所发生的每一个事件都做出观察吗?请注意,是同时做出观察!根本就不可能。他们说在2015年探测到的引力波来自于13亿光年以外发生的一次黑洞融合事件。那是因为在检测到引力波的同时他们还观测到了那个黑洞融合的发生。然而,这会不会是两个不相干的事件巧合在一起了呢?我认为很有可能。没准在LIGO团队没注意到的宇宙空间的某个地方发生了一个什么事件制造出了一个刚好能被LIGO检测到的波并被LIGO的探测器给探测到了。根据他们的报导,他们探测到的引力波非常短暂。连一秒钟都不到。难道两个巨大天体的融合在不到一秒钟的时间内就完成了吗?不可能。在我看来,他们探测到的所谓引力波与他们观测到的黑洞融合之间没有关系。仅仅是巧合而已。

3、现代科学再怎么发达也没有能力把数十亿光年范围内每时每刻发生的事件全部都监测到。所以,从宇宙中找引力波的做法非常老土和不科学。科学研究必须要从实验室中的科学实验上入手,而不是在大自然中乱摸一气。亚里士多德在自然环境中观察,得出了物体越重下落速度越快的错误落体理论。后来科学家根据伽利略的推测在实验室内的真空环境下做落体实验发现所有物体的下落速度都是一样的。这就是说,实验室里的科学实验结果才是可信的。从自然世界中观察到的现象和数据都是不可靠的。

其实,以同样的原理在实验室里完全可以做“引力波实验”。众所周知,在牛顿提出了万有引力这个概念之后,卡文迪许使用扭秤确定出了引力常数G的数值。这说明在实验室内完全可以制造出“引力环境”。卡文迪许从大约150千克的铅球上就能测出明显的引力效果。尽管黑洞的质量非常巨大,但宇宙中的黑洞与卡文迪许在实验室中使用的铅球在万有引力现象中起作用的原理是一样的。否则的话,用卡文迪许的铅球测量出来的引力常数G就不可能具有实用价值。既然对黑洞的引力计算也必须使用引力常数G,这就说明在实验室里用铅球代替宇宙中的黑洞做实验是完全没有问题的。用两个数百千克的铅球模仿天体运转也应该会得到与两个黑洞融合的时候一样的结果。所以说,如果爱因斯坦说的引力波真的存在,在实验室里用这样的实验就可以检测出来。根本就不需要从十几亿光年以外的天体上去找。

4、此外,LIGO团队使用的引力波探测设备的原理是通过激光干涉来检测光路(光臂)长度上的变化。把同一束激光劈成两束,让它们分别在两条长度完全相同的相互垂直的光通道(光臂)里传播。在通道的尽头放一面镜子。从镜子里返回的两束激光再汇聚到一起。通过这两束激光之间所产生的干涉结果来判断光臂的长度是否发生了改变。如果发生了改变就证明有引力波出现。这是因为科学家们认为,引力波会改变光臂的长度。由于两条光臂是相互垂直的,因此引力波对两条光臂的改变程度不同。由引力波导致的光臂长度的变化就可以用激光干涉仪探测到。

LIGO使用的这个探测引力波的原理本身是没有问题的。但是,LIGO所实际使用的探测引力波的设备是不是真的会对引力波产生反应却很难说。客观存在的引力波真的能改变引力波激光探测仪中光臂的长度吗?只有在使用已知的引力波对这个仪器进行过验证之后才会知道。而LIGO团队在把这个探测仪投入使用之前并没有做这个验证。就像上面提到过的,这种对检测仪器未经测试就投入使用的做法是非常违背科学的。

其实并不是没有验证的方法。距离地球最近的月球就可以用来帮助检测引力波探测仪是否好用。月球围绕地球的运转具有固定的规律。月球对地球的引力效果比宇宙中的任何天体都强。比13亿光年以外的天体强百倍千倍不止。它甚至可以让地球上的海洋产生出潮汐现象。如此强大的引力效应对改变LIGO激光探测仪的臂长来说应该是绰绰有余的。只要引力波激光探测仪探测到的周期与月球的运转周期一致就可以证明这台仪器是可用的。除非那个激光探测仪的光臂长度对引力效应不反应。

虽然月球产生出来引力效应不是高频率的引力波,但从原理上来说与引力波是一样的。按照爱因斯坦的理论,月球对地球的引力效应也是通过时空的变形实现的。虽然不是涟漪的波形,但对靶物体所产生出来的影响与引力波是一样的。在LIGO的引力波探测设备里的引力效应“靶物体”就是激光干涉仪的光臂。如果这个干涉仪连月球的引力效应周期都测不到的话,LIGO团队宣称他们测到引力波的结果估计就都是谎言了。

 

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