广义相对论的终结

     刘文旺 北京市大兴区第三中学

摘要：在狭义相对论的时空框架下描述引力场，时空就不再是平直的了，广义相对论因此建立。而狭义相对论的被否定，使广义相对论失去了建立的基础。本文从广义相对论建立的基础、假设、实验三个方面否定了广义相对论。

关键词：潮汐力、多普勒效应、进动、引力弯曲、引力子、暗能量、暗物质。

一、广义相对论的基础是错误的

     狭义相对论的钟慢尺缩，使存在质量的时空变成弯曲的时空：例如，在一个旋转的圆盘上，由于线速度的不同，不同半径处的时钟有不同的读数、同一物体的质量、大小不同。周长变短：L=L/[1-(v/c)]^1/2，而r不变造成L=2πr中的π会变小，三角形内角和不再是180⁰。因此，有质量存在时，符合狭义相对论的时空是弯曲的。借此，爱因斯坦建立了广义相对论。

在这里，爱因斯坦没有认识到这是狭义相对论本身的错误。

例如，两个天体质量分别是m₁、m₂，相距r，则两者间的万有引力是：F=Gm₁m₂/r²，我们假设有一个弹簧秤显示这一作用力的大小为8N。当观测者沿与两者连线夹角为α的方向运动时，他得到的引力是：

F^、=Gm₁/[1-(v/c)]^1/2m₂/[1-(v/c)]^1/2/{rcosα[1-(v/c)²]^1/2}²=F/[1-(v/c)²]²(cosα)²=8N/[1-(v/c)²]²(cosα)²

因此：引力与运动速度、夹角有关。但事实上，他看到的弹簧秤读数总是8N。

     怎么解释？

图一

     “介质中狭义相对论”的建立，否定了狭义相对论。而广义相对论，是在狭义相对论钟慢尺缩的时空观基础上建立起来的，狭义相对论的错误，使得广义相对论失去了存在的基础。

  还有，在旋转的圆盘中，周长变短造成π变小，三角形内角和小于180⁰。这对应的是罗巴切夫斯基几何，而不是黎曼几何，黎曼几何中三角形内角和大于180⁰。广义相对论用黎曼几何描述弯曲的空间是没有数学依据的。

 

二、广义相对性原理与等效性原理不相容

     爱因斯坦通过引力质量等于惯性质量，得出在局部惯性系中，加速运动与引力场是等效的。即没有实验能区分这一局部惯性系是处于引力场中，还是处于加速运动状态。

这是不成立的：

升降机与等效性原理

图二

1、潮汐力与升降机

     A、在重力场中，自由下落的升降机里有两个用一个弹簧秤连接的物体。由于引力场有潮汐力而惯性运动没有潮汐力，由广义相对性原理可知，在一切参考系中物理规律拥有相同的形式。因此，潮汐力适用于这个局部惯性系，弹簧秤会在潮汐力的作用下处于拉伸状态。

这样，通过弹簧秤的读数就能判断升降机是处于引力场中，还是处于加速运动的惯性系中。

             

图三                               图四

2、多普勒效应与升降机

     B、在自由下落的升降机中有一个光源，由广义相对性原理可知，多普勒效应也适用于升降机中。

这样，在这个升降机中的观测者会发现：在某个方向上光源的光谱紫移，在相反方向上光源的光谱红移，且随时间的增加而增大。而处于引力场中静止的光源不会发生这一现象。

因此，根据多普勒效应就能断定，升降机是处于引力场中还是处于自由落体状态的参考系中。

     引力场与加速运动是不“等效”的。因此，图一中圆盘的加速运动也不能证明引力场是弯曲的！因此，有质量存在的空间是弯曲的空间的说法没有依据。

     C、光子拥有引力质量，由引力质量等于惯性质量可知，光子的运动应该体现出惯性来，而光子在穿越不同的介质时拥有不同的速度，这种运动状态的变化，不需要牛顿意义下的加减速的外力，没有功、能的转化问题，体现不出惯性来。这怎么解释？

 

3、中子干涉实验否定了弱等效原理

     1974年科莱拉、奥弗豪瑟和维纳做了引力场中中子的干涉实验，重力场中上下两束中子的相位差为：

ΔΦ=2πmm^、gHLsinα/hp₁

这个公式表明：中子在引力场中的干涉行为与其质量有关。这一事实否定了广义相对论的弱等效原理。

4、力与时空弯曲

     由同种带电粒子如同种质子构成的粒子团，在同样的电场中也具有同样的加速运动，加速度的大小也与粒子的电量、质量无关。存在同样的“引力质量”与“惯性质量”的等效性。我们完全可以引入黎曼几何，建立描述电磁力的广义相对论。

这样，电磁相互作用也可被弯曲的时空取代。

     我们拥有的空间只有一个，时空的弯曲应该是四种相互作用共同决定。抛开强弱相互作用的存在不计，电磁力是万有引力的10³⁷倍，因此，就电磁力造成的空间弯曲就是质量引起的时空弯曲的10³⁷倍。据此，我们计算的引力场中光线的弯曲、水星的进动、引力红移、原子的光谱等会明显增加，而此不是事实。

综上所述，引力场与加速运动是不等价的。建立广义相对论的等效原理是不成立的！

三、证明广义相对论的实验不成立

     光线的引力弯曲、水星的进动，都是解测地线方程得到的，公式中只有太阳的质量，与光子的频率；水星的质量没有关系。这是不可能的。这里的时空弯曲至少由两个天体的质量共同产生，测地线方程显然不应该只由太阳一方决定。

1、光线的引力弯曲：

在相对论里，光子在引力场中的速度为：C^/=C(1+Ф/C²)，其中C^/为光子在引力势为Ф处的光速，按照惠更斯原理，光速的变化必然伴有光线的弯曲。据此，爱因斯坦得出的偏转角为：α=2G₀M/c²Δ，对于太阳这一弯曲是0.83秒。在考虑了空间的弯曲后，计算的弯曲是α=4G₀M/c²Δ，从而得出太阳产生的弯曲是1.7秒。

此时，英国爱丁顿正在建立恒星演化理论，需要一个理论解释星云的收缩。因此，他成立了两个观测小组，测量日食时光线的弯曲。

图五、光线的引力弯曲

结果是：去普林西比岛的数值是：1.61±0.30秒；去索布腊尔观测的数值是：1.98±0.12秒。“证明”了广义相对论的预言：1.7秒。

我们分析如下：

A、这个实验是在日全食时进行的，这时光线也经过了月亮、地球，应该把月球、地球的作用计算在内。

B、爱丁顿之后，不同的科学家测量光线的引力弯曲结果相差很大。根本就不能用广义相对论来解释。

C、现代精确的天文观测表明：光线的弯曲与光线频率有关。这与广义相对论不相容。这体现了光线的弯曲是折射、衍射等物理过程造成的。

光线穿过太阳、地球大气层时的折射与衍射远大于太阳的引力弯曲！这就使得不同的观测者得出的结果相差很大！

不然，为什么按光子的质量m=hν/c²与太阳的相互作用得不出1.7秒的弯曲！这就否定了光线的弯曲是引力作用的结果。

历史学家认为，爱丁顿的数据歪打正着地证明了相对论。我看问题不这么简单，这个实验数据需要数月的时间处理吗？在索布腊尔一共拍摄了26张底片，其中19张由一架天体照相仪拍摄，质量较差；7张由另一架望远镜拍摄，质量较好。然而按照后7张底片计算出来的光线偏折数值，远远大于爱因斯坦预言的值。

实际上，这否定了广义相对论！

在实验室中，电磁场不作用于质量。光子就是电磁场，为什么会与引力场发生相互作用？有人会认为光子有能量就有质量，从而产生与引力场的相互作用。事实是：按光子的质量m=hν/c²与太阳的相互作用得不出1.7秒的弯曲！这能说光线的弯曲是引力作用的结果吗？

错误的理论怎能被证实，做科学需要起码的良知！！

2、水星近日点的进动：

水星每一百年近日点偏转角为5600.73±0.41秒，减去地球岁差的5,029″，余额571.73″为水星的百年进动。根据牛顿理论计算，金星、地球、木星等其他行星综合作用产生的进动为528.62″，571.73″－528.62″＝43.11″。按相对论计算每百年进动43.03秒。因此，对水星进动的解释，大部分是用牛顿理论，小部分是用相对论，这不合理：

图六、水星进动

A、若把其他行星的摄动改用广义相对论计算，得出的进动值就不再是528.62″，相差也不会是43.11±0.45秒，也就不存在对广义相对论的精确证明了。太阳系有8大行星，除了水星外还有7颗行星，其中以木星的质量最大，是太阳质量的千分之一，为太阳系中其它七大行星质量总和的2.5倍。我们做一个简单的计算：为了计算的方便，我们假设除了水星外还有10颗行星，他们的质量都等于木星的质量，且都位于木星的轨道上；我们知道从木星上看，在100个地球年内，水星绕木星的圈数远小于此时水星绕太阳的圈数，我们也假设两者相等，在这样的假设下，计算出的结果应该是明显放大了的结果。但是，我们把上述数据带入广义相对论的进动方程：会发现，在其他条件不变的情况下，由于10颗木星的质量也只是太阳的质量的一百分之一，因此，由这些行星引起的水星的进动值只是太阳引起的百分之一，即约0.4303秒。571.73″－0.43″＝571.3″，而按照广义相对论计算出的太阳引起的进动在只有43.03秒，与所需要的数值571.3″差了528.27″这就完全否定了广义相对论本身。

B、牛顿理论计算，其他行星综合摄动是528.62″，广义相对论计算，太阳引起的进动是43.03秒，远小于528.62″。太阳的作用远小于其他行星的作用，为什么离太阳越近行星的进动越大？木星的质量为太阳的千分之一，因此，若行星的进动主要由其他行星决定，则距木星、地球最近的火星进动应该最大，而此不是事实。

C、岁差常数的任何微小变化，如万分之一的变化，都会影响这一验证结果，而此变化是完全可能的！

精确的证明，恰好给出了否定的结果！

3、引力场的几何化是不成立

在广义相对论中引力场几何化了。行星不是在太阳的引力作用下运动，而是在弯曲的空间中环绕太阳运动。

这不正确：

A、物体间的相互作用总是相互的，行星在太阳造成的弯曲的空间运动时，其离心力会作用于空间，由离心力等于引力可知，行星的离心力会等值地作用于所在的空间，从而使之不再弯曲而成为标准的平直空间。这样行星的运动就会偏离现有的运动轨道。而此不是事实。

空间为什么能约束天体的运动，它也是由原子、分子等构成的物质吗？若是，为什么没有对宇宙中天体的运动产生阻力，而使其静止下来？若不是它怎样克服离心力？

图七、不息的宇宙

B、质量是怎样使空间弯曲的？太阳质量的引力场造成空间弯曲，它应该同时作用于处于同一空间的行星，若考虑这双重的作用，所有行星的现有轨道都将改变，而此不是事实！

C、太阳几乎为一个标准的球形，其造成的空间弯曲也应该是一个球形。为什么水星沿非闭合的轨道运动、行星沿椭圆运动？尤其是彗星沿抛物线轨道运动？这里的空间弯曲究竟是怎样的？

马塞尔·格罗斯曼曾警告过爱因斯坦，黎曼几何可能不适用于对引力的描述。现在看来这是有道理的。

4、光子的引力红移

     1959年，庞德与瑞布卡在哈佛塔做了引力红移实验。光源放在塔顶能量是：hν+mgh，其中m=hν/c²，在塔底光子的能量是：hν^、，由能量守恒可知：hν+gHhν/c²=hν^‘，实验证明了光子的引力红移。但是，在解释光线的引力弯曲时，不能用光子的质量与太阳的引力得出。

同样的光子质量，为什么得到不同的结果？

5、引力场中质量的变化

     爱因斯坦忽略了一个问题：由引力场与加速参考系的等价性可知：在加速系中物体的质量会发生变化：m=m₀/[1-(v/c)²]^1/2,则在引力场中质量应随重力场强度而变化。但在广义相对论中，爱因斯坦只提时间与空间的变化，把黎曼几何引入了物理学，始终没有提及引力场中质量的变化。这是为什么？

我们也从没有见到，在重力场中静止的物体质量会发生变化。

这也否定了引力场与加速运动的等效性。

6、引力子运动速度等于光速的悖论

     黑洞的引力场足够强，光无法逃逸出来。但是，引力子速度等于光速，光子不能离开黑洞，引力子是怎样离开黑洞而在视界外产生引力场的？

     为了维持星系团、星系的稳定运动，引入了暗物质、为了解释宇宙的加速膨胀，又引入了暗能量物质，还有，先驱者卫星的异常加速现象。这都是相对论所不能解释的。

图八、先驱者卫星在太阳系中的位置

 

相对论禁锢人类的思维100多年，这是人类的不幸！尤其不幸的是我们没有清醒地认识到这一点！！

广义相对论错了，

完美的方程，并没有给出同样完美的解释！

参考资料：《广义相对论引论》王仁川；《大百科-物理卷》、《大百科-天文卷》；《近代物理学》赵峥、李鉴增、梁灿彬；《格物》吴水请、《近代物理学》王正行。

邮箱：dxszlww@126.com

The end of relativity theory

Author, liuwenwang, Work unit, daxing No.3 middle school

Abstract: I established the theory of relativity in the medium. Then I found that the special theory of relativity is wrong. So the general theory of relativity has lost the foundation of existence. In this paper, from basic, assumptions and experiment, rejected the general theory of relativity.

Key words: Relativity theory in the medium, Gravitational bending, Red shift, Tidal force, Graviton, Dark energy, dark matter.