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我的“以太”情结

(2018-09-11 14:12:21)
标签:

以太

引力场

分类: 理论物理

我的“以太”情结

上海市老科协双创委  费邦镜  feibangjing@163.com  2018/09/11

 

我是上海市建设中学六六届高中生,在校时就被一本介绍相对论的科普图书《物理世界奇遇记》迷上了。尽管1968年我就去江西宜丰山沟沟里的三线厂工作,但我对相对论的兴趣不减,仍断断续续地坚持学习和思考相对论。

1984215日,我斗胆写了一篇名为给“以太”招魂的论文,投稿给《大学物理》编辑部(稿号:840252),同时也寄给了中科院胡宁华东师大许国保等老师,还寄给了我的电视大学阎金铎(北师大)老师。

我在该文中指出:“从麦克斯韦方程解得了c =1/(ε0μ0)ε0μ0是而且仅仅是在地球表面附近的‘真空’中由实验测得的介电系数和磁导率,而此‘真空’也仅仅是指该空间中没有实物粒子罢了,但是,真空中还有引力场啊!我们怎么断定ε0μ0不受引力场强度的影响呢?……沙比罗等人已完成的所谓‘雷达回波的延迟’实验,已有力地证明了太阳的引力场能影响光速,而且通过太阳附近的星光会发生弯曲也直接证明了太阳引力场会影响光速。……所以“光速不变假设是错误的”。并推断“以太……就是人人皆知的‘引力场’”又依据“自转不影响引力场的分布”而断言“地球公转拖曳引力场,而自转不拖曳引力场。”还据此推断“固定在地球上的电荷应该产生磁场”,且“地磁场正是这一效应的宏观表现”!又用“引力场就是以太”这个观点轻松自然地解释了迈克尔逊-莫雷实验、光行差现象、斐索实验、洛奇实验之间的所谓“矛盾”。

让我特别感动的是素昧平生的华东师大许国保教授在几天之后就亲笔给我写了回信,满腔热情地指导我应该如何正确理解相对论,还特别指出:“狭义相对论并不考虑引力场”,“引力场是广义相对论中所讨论的问题”,“您的文稿中的论点有些怪僻”。我一时无言以对!但许国保教授的关爱和点评,激发了我学习相对论的更大兴趣!

又经过了二十年的学习和思考,20041218日我向《物理通报》、《科学画报》等多家杂志投稿了一篇论文:“同时性”是绝对的,引力场就是“以太”》。很不幸,投出的稿子或石沉大海,或惨遭退稿!不久我又把该论文发表到了北相等网站上。该论文指出“爱因斯坦的校钟方法与‘光速不变’互为前提”,存在逻辑循环的毛病;我还独创了一种“不必以‘光速不变’为前提的异地时钟的校钟方法”;并给出了“一种可以把不同惯性系的钟校准同步的方法”,从而证明了“同时性是绝对的”!该文第六章是【一个大胆的假设——引力场就是‘以太’】,并在参考文献[5]中特别注明:“本章所有观点全部摘自笔者19842月的论文给“以太”招魂”!

九年后,我发现“以太”和“绝对空间”是两起有关联的冤案。因此,201315日我在新浪博客http://blog.sina.com.cn/feibangjing上发表了博文论引力场就是以太也是绝对空间,其第一章【一、给以太招魂】,内容与我1984年的论文雷同。第二章【二、给牛顿的“绝对空间”招魂】,这是我以太观的新进展——“既然我们在光学中假设了‘引力场就是以太’,解决了那么多矛盾,那么我们不妨进一步在力学中也假设:‘引力场就是绝对空间’,引力场就是一个绝对参考系。……有了‘引力场就是绝对空间’的假设,牛顿水桶实验中水面凹下的原因当然是水相对于引力场在作绝对运动。……光学和力学居然会很奇妙地拥有同一个绝对参考系——引力场,这真是太和谐了,这就是本理论成立的好兆头。” 并提出:“‘惯性’是物体相对于引力场而言的。”

然而,说“引力场就是以太也是绝对空间”,或者说“光学和牛顿力学都拥有引力场这个绝对参考系”,这就与“相对性原理”严重抵触,也与“牛顿力学只能在‘惯性系’中成立”这个公认的定论严重抵触!因此,如何化解这两个抵触就成了我2013年以来的主攻课题

化解引力场与“相对性原理”的抵触,似乎进展得比较顺利:

201315日的博文论引力场就是以太也是绝对空间第三章中我已初步意识到:“相对性原理既不适用于麦克斯韦电磁理论,也不适用于牛顿力学”。

我在2013613日的博文对狭义相对论发起新一轮全方位进攻第十章中,又大胆提出:“相对性原理与客观事实不符,必须舍弃”!

我在201652日更是发表了博文爱因斯坦支撑相对性原理的两个理由统统不成立

我乐观地认为,这些博文已能够否定相对性原理。

然而,普遍认为,伽利略相对性原理与牛顿第一定律是相互支撑的,它们在本质上是协调一致的。如果否定了伽利略相对性原理,难道还要推翻牛顿第一定律不成?

因此,如何认识牛顿第一定律的本质,就成了化解引力场与“惯性系”抵触的关键,这个过程非常艰辛!我走了不少弯路:

我在2013110日发表了博文《对牛顿第一定律的修正》中,意识到“惯性运动就应该如伽利略所说的那样,是水平运动而不是直线运动”,应该给第一定律打个补丁。

我在2014710日的博文《力学基础探疑12问》中,开始对“惯性系”提出了质疑!

我在2014826日的博文《对狭义相对论发起新一轮全方位进攻(第3稿)》中,明确指出:马赫和爱因斯坦都把牛顿的“绝对处所”误解成了“绝对空间”!并论证了“被牛顿的水桶实验证实了的绝对处所,就是引力场”。还发现了惯性系概念是德国物理学家朗奇(L.Lange)在1885年(牛顿去世了158年之后)才创造出来的,且含有逻辑循环的毛病。我明确提出了:“惯性系概念必须放弃”

我在20151118日的博文《相对论的病根在牛顿第一定律》中论证了: 引力场才是第一定律的优越参考系惯性运动必定沿着引力场的等势面惯性的起源就是万有引力

我有好几年时间都坚持认为:应该对牛顿第一定律进行修正。但是,修正牛顿第一定律的想法受到了网友和沙龙里老师们的普遍质疑!我自己也觉得理由不够充分。一时陷入了僵局

后来,我听取了上海交大吴新忠教授的忠告——“要研究相对论必须认真研读《爱因斯坦文集》”。果然,在我读了第一集之后,就学到了之前在教科书上从来没学到过的知识,顿感视野开阔:

为什么惯性运动是沿直线的?300多年来这个问题始终是个迷,连费曼也感到迷惑。我在《爱因斯坦文集》”第一集中发现,爱因斯坦于1927年为纪念牛顿逝世200周年而写的文章中总结:【伽利略已经在认识运动定律上作了一个意义重大的开端。他发现了惯性定律和地球引力场中的自由落体定律……。但是应当注意,上面这两条陈述都是讲的整个运动,而牛顿的运动定律则回答这样的问题:在外力的作用下,质点的运动状态在一个无限短的时间内应该如何变化?只有考虑到在无限短的时间内发生了什么(微分定律),牛顿才得到一个适用于任何运动的公式。】

我又联想到微分的几何意义:“局部用切线段近似代替曲线段,这在数学上称为非线性函数的局部线性化,这是微分学的基本思想方法之一。”

这使我茅塞顿开——伽利略惯性律中的惯性运动为“圆周”运动,是讲的“整个运动”;而牛顿第一定律中的“直线”运动,并非是惯性运动,只是指“在一个无限短的时间内应该如何变化”——牛顿第一定律中的“直线”运动,只不过是伽利略惯性律中“圆周”惯性运动的局部线性化,仅仅是一种数学近似

这当然意味着,伽利略提出的惯性律才是真正的惯性定律而牛顿第一定律则是惯性定律的微分形式是一个把非线性的惯性定律进行了局部线性化的“数学近似”

这也就意味着,根本不需要对牛顿第一定律打什么补丁!只需要正确理解它是个微分定律就可以了。我从2017728日的博文《论惯性就是万有引力》开始,已彻底放弃了原先“为牛顿第一定律打补丁”的企图!!!

后又经过八个月的思考与整理,2018411日我发表了重要博文:《牛顿第一定律居然不是“真正的定律”(2.0)》。(爱因斯坦和杨政宁先生都认为:真正的定律不会是线性的)

关于以太,我原先一直误以为爱因斯坦已彻底抛弃了以太,我国主流物理学家(刘辽等)也一直教诲我们:“正是以太论引导我们走入了绝境,唯一的出路是从根本上抛弃以太论”。

令人惊喜的是,我居然在《爱因斯坦文集》”第一集的《以太和相对论》中发现,爱因斯坦在创建了广义相对论之后竟然又企图承认以太:“否认以太的存在……这种见解不符合力学的基本事实”。而且,爱因斯坦丝毫没有限定“仅仅在广义相对论中才应该承认以太的存在”。

这无疑为“引力场就是以太”增加了新的支撑!甚至,爱因斯坦还发现:以太与引力场有直接的关系!这更是对“引力场就是以太”的有力支撑!

但是,如果复活了以太,就意味着光的传播定律具有了特别优越的绝对参考系,也就等于是否定了相对性原理!正因为爱因斯坦无法舍弃相对性原理,所以爱因斯坦最终未能认识到引力场就是以太

我惊喜地发现:牛顿水桶实验的绝对处所——惯性以太、光的传播媒质——光以太、麦克斯韦方程所适用的参考系——电磁以太、万有引力的传递介质——引力以太,这四种“以太”居然都是同一个东西——“引力场”!大自然真是太简约、太和谐了!

因此,2018716日我又发表了重要博文:《为什么爱因斯坦想要复活已被自己枪毙了的“以太》

三十多年来,我的“以太情结”丝毫没有减弱我坚信:引力场就是以太

我信守:“不创造新概念、新名词,不采用‘孤证’”的原则。我自信《牛顿第一定律居然不是“真正的定律”(2.0)》和《为什么爱因斯坦想要复活已被自己枪毙了的“以太》这两篇论文能够自圆其说!当然,限于我的水平和视野,错误之处在所难免。我非常乐意有人指出其中的毛病,我只求去见牛顿时能少带一些悬疑问题!

尊敬的许国保教授早已作古,但我依然十分怀念他!“我爱我师,但我更爱真理

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