人们真的看到黑洞了吗？

刘文旺

现在传统的观点认为，黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种理论推测存在的天体。黑洞的引力非常大，使得视界内的逃逸速度大于光速。“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。因此，就连光也是无法逃脱出来。所以成为“黑洞”。

 1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解——如果将大量物质集中于空间一点就会在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。

按照现有的理论，黑洞无法直接观测，只能借间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。天文学家们认为，借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。

昨天也就是北京时间2019年4月10日21时，在美国华盛顿、中国上海和台北、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔、丹麦灵比和日本东京同时召开新闻发布会，以英语、汉语、西班牙语、丹麦语和日语发布“事件视界望远镜”的第一项重大成果。

全文如下：

人类历史上第一张黑洞照片来了 它长这样(图)

人类历史上第一张黑洞照片来了 它长这样(图)

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　　原标题：号外！人类史上首张黑洞照片面世

　　人类史上首张黑洞照片面世！北京时间10日晚9时许，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布首张黑洞真容。这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据，有望证实爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。

　　这是人类第一次凝视曾经只存在于理论中的天体——黑洞，一种体积极小、质量极大的天体，如同一个宇宙“吞噬之口”，连光也无法逃逸。

　　露出真容的黑洞，位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影，周围环绕一个新月状光环。

　　百余年前，爱因斯坦的广义相对论率先对黑洞作出预言，从此成为许多科幻电影的灵感源泉。科学家陆续通过一些间接证据证实了黑洞的存在，但人类始终没有真正“看到”过黑洞。

　　“这是人类获得关于黑洞的第一个直接视觉证据，证实了爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。”参与国际合作的中方科学家、中国科学院上海天文台台长沈志强说。

　　质量极其巨大的黑洞，是宇宙中的神秘存在。这次通过分布全球的观测点组成一个口径如地球大小的虚拟望远镜——黑洞事件视界望远镜，顺利实现在1.3毫米波长的观测，并经过长期的数据分析，成功“捕获”黑洞的影像。

　　由于需要极高的灵敏度，组成全球网络的8个射电望远镜分布在多个高海拔地区，包括夏威夷和墨西哥的火山、西班牙的内华达山脉、智利的阿塔卡马沙漠、南极点等。“这些望远镜的分辨率相当于能在黑龙江漠河阅读南沙群岛上的一张报纸。”中方科学家、上海天文台研究员路如森说。

　　“看”得远、“看”得清仍然不够，给黑洞拍照还要“看”得准。“观看电视节目要选对频道，黑洞影像也必须在合适的波段才能观测。”路如森说，最佳波段在1毫米附近，这一波段的黑洞光环最明亮，而背景“噪音”又最小。

　　该国际合作项目负责人、哈佛大学教授谢泼德·多尔曼表示，过去10多年里，技术的突破、全球天文台的合作等，让人类最终打开了一个观测黑洞的全新窗口。

　　记者董瑞丰、王琳琳

责任编辑：余鹏飞

人们真的观测到黑洞了吗？

其实，黑洞的概念早就存在了，在爱因斯坦之前有人根据牛顿理论计算出了黑洞的存在。他的观念就是，当一个天体的引力非常强大的时候，它具有的逃逸速度达到了光速时，就连光也无法逃脱。这就是黑洞的原始概念。

现阶段，有过很多实验事实否定了相对论，有些人——一些保守势力为了保护自己的既得利益。拼命维护相对论的正确性。我问一句，在这个地球上谁能通过解相对论方程处理已经观测到的暗物质问题解、谁能接相对论方程解决掉暗能量的问题？

相对论的错误性是非常明显的：

M-M实验表明，真空中的光速具有不变性。依此，爱因斯坦在洛伦兹变换的基础上，借助于动量守恒、能量守恒建立了狭义相对论。其实，大家想一下，从上初中开始我们就知道，在我们身边的各种介质——水杯中的水、玻璃、空气、汽油、煤油等都具有确定的折射率，都拥有不变的光速。您现在是否意识到，像M-M实验中的真空管一样，它们也在随地球的转动而运动？！

     同真空中的光速不变一样，这些介质中的光速不变，同样违背经典意义下的速度叠加原理。同样需要解释。

我借介质中的光速不变、声速不变建立了相应的洛伦兹变换及相应的“相对论”：包括：同种介质中的狭义相对论（S^‘、S系拥有同样的介质，折射率为n）、不同种介质中的狭义相对论（S^‘、S系拥有不同的介质，折射率分别为n₁、n₂）和声速相对论[由于篇幅的限制后面以小字典的形式给出了同种介质中的狭义相对论。对于不同种介质中狭义相对论和声速相对论没有给出。相关内容可见我的博客——大兴刘文旺的博客。如果需要可在再版中给出。

当n₁=n₂时，不同种介质中的狭义相对论的公式等全部内容，转化为同种介质中的狭义相对论的全部形式。当n₁=n₂=1（进入到真空中）时，这一切转化为爱因斯坦狭义相对论的全部。从而，使我们从整体的角度看出相对论的错误性。例如对于质速关系，在不同种介质中为：m=m₀(2ξ²-1)，n₁=n₂=n时转化为同种介质中狭义相对论的m=m₀/(1-n²β²)^1/2，n₁=n₂=1，转化为爱因斯坦的质速关系m=m₀/(1-β²)^1/2。

举例如下表：

 

 可见，爱因斯坦的狭义相对论，是更具有普遍性的介质中狭义相对论在真空中的特例。在这里同样存在同时性的相对性等全部问题。但切伦科夫辐射的存在，否定了光速极大值的神话。在随后的文章中，在此基础上结合对光速不变原理的否定，彻底否定了爱因斯坦的狭义相对论。

     另外，机械波的波速也与地球的运动无关，这同样违背伽利略变换，同样需要加以解释。类似的推导产生了同样的洛伦兹变换，在这样的变化下，通常意义下的动量公式不满足动量守恒定律，要使动量守恒定律仍然成立，运动物体的质量必须发生相应的变化。这样，我们就推导出了以机械波波速为基础的相对论，以声波为例，主要结果如下：

     这就产生了十分可笑的结论：物体的质量、能量、动量，长度的大小、时间的快慢等，不再是一个确定的量，即使是在同样的运动速度下，因不同波的波速的不同而不同。这是我们不能解释的，也是物理学所不能接受的。

爱因斯坦相对论存在诸多的悖论，后面给出了约4万字的相对论悖论集。希望您权当笑话品一品。

（1）、上述公式中存在1/[1-（nv/c）²]^1/2项，由数学角度上偶次根号下不能为负的要求可知，vc/n，因此得出：介质中的光速是物体在介质中运动速度的极限。但在切仑科夫辐射现象中，粒子的运动速度就超过了介质中的光速。可见，介质中的相对论在此是不成立的。

同样，当n=1时上述结果转化为真空中的光速不能被超越，这就是爱因斯坦的光速极限理论。这应该同样是错误的。

可见，物质的运动速度可以是任何数值。这就是实验中出现超光速量子纠缠现象的原因。

（2）、由t^‘₂-t^‘₁=[（t₂-t₁）-v（x₂-x₁）（n²v/c²）]/(1-(nv/c)²)^1/2和L=L^，[1-（nv/c）²]^1/2及Δt^/=Δt(1-(nv/c)²)^1/2可知，同样的运动速度，时间和空间的变化及同时性的相对性由介质的折射率决定。

时空本性能由介质的折射率决定吗？

（3）、由m=m^，/[1-（nv/c）²]^1/2可知，同一个粒子以同样的速度运动，在真空与不同的介质中拥有不同的质量。质量的数值与其运动的速度及介质的折射率有关。

这显然是不可能的。物体的质量没有因进入水中而变小。阿基米德原理充分体现了这一点。

当n很大时，c/n=0.01m/s，这种情况下会出现更加明显的相对论效应，而此不是事实！

由相对论的质能关系E=mc²可知，有能量就有质量。而电荷的电场具有能量则其必具有质量——称为电荷的电磁质量。我们假设电荷分布在r_e的球面上，则其拥有的库伦场能量为：

E=1/2 ₀E²dV(积分区间为r_e到无穷大 )

= ₀/2 (e/4πr²)²4πr²dr(积分区间为r_e到无穷大 )

=e/8πε₀r_e²

因此，电荷的电磁质量为：

m_em=e/8πc²ε₀r_e²

     这样，在通常的教科书中给出的电荷的质量，应该是其机械运动中机械质量m₀和电磁质量之和。

即有：m=m₀+m_em

有人甚至认为，对于电子而言，其拥有的质量可能完全是其库伦力场的电磁质量。

     至于m_em在m=m₀+m_em占多大的比例我们并不感兴趣，我们感兴趣的是，这部分电荷质量的存在，会使带电粒子与中性粒子之间的质量的变化存在明显的不同。

我们分析如下：

在我们实验中出现的粒子或物体的质量是m，因此带入爱因斯坦的质素关系m^’=m/[1-(v/c)²]^1/2

得：m^’=（m₀+m_em）/[1-(v/c)²]^1/2

电荷具有运动不变性，因此，其中的m_em由于电荷不变会造成其库伦电场强度e/4πr²不变，因此，上面的积分得到的库伦力场的能量及相应的电磁质量m_em不变。但是，从数学上m_em应该随运动速度的增加而增加，这与电荷不变性直接矛盾。

按照电荷不变性，也会出问题。

对于中性粒子有：m^’=m₀/[1-(v/c)²]^1/2

对于非中性粒子有：m^’=m_em+m₀/[1-(v/c)²]^1/2

因此，在相对论中，质速关系应该因粒子或物体是否带电而不同。即便都是带电粒子，也由于不同的粒子拥有不同的质量、电量而不同。

完全一样地，粒子的动量也应该不同：

对于中性粒子有：P^’=m₀v/[1-(v/c)²]^1/2

对于非中性粒子有：P^’=m_emv+m₀v/[1-(v/c)²]^1/2

我们知道，质能关系是在粒子的质速关系的基础上，由功能原理推导出来的。因此，是否拥有电荷，使得中性物体与非中性物体的质速关系的不同，就会造成他们拥有不同的质能关系。这一点在相对论中并没有提到。这是为什么？

     就粒子、物体的质速关系的实际测量过程而言，我们是在实验室中通过带电粒子在回旋加速器中测得的。因此，我们实际验证的是

m^’=m_em+m₀/[1-(v/c)²]^1/2而不是：m^’=m₀/[1-(v/c)²]^1/2

因此，一方面，m^’=m₀/[1-(v/c)²]^1/2不具有普遍性；另一方面，由数学知识可知，m^’=m_em+m₀/[1-(v/c)²]^1/2和m^’=m₀/[1-(v/c)²]^1/2的曲线应该存在明显的不同。在m^’=m_em+m₀/[1-(v/c)²]^1/2的曲线中，应该有一个相对高出的起始点代表m_em的存在。而在现有的精确验证质速关系的实验曲线中，没有见到这一起始点的存在。还有，即使对于带电粒子，由于质量的不同也应该有不同的实验结果，而不可能得出单一的实验结果。

这是因为，由于不同的带电粒子拥有不同的质量、不同的电荷。如质子和电子，电子质量很小，只有质子的约1/1800倍，因此，质子和电子的质速关系曲线，应该存在明显的不同。而现在实验事实是，所有粒子的质速关系变化曲线都是一样的。并且完美地被实验所验证。

这可能吗？

从实验上看，北京相对论研究联谊会会员季灏继在《中国工程科学》杂志2006年第10期发表了科学实验论文“关于电子Lorentz力和能量测量的实验”之后，最近又在《中国科技成果》2009年1期发表了“量热学法测量电子能量实验”，作者根据1964年贝托齐实验原理，利用束流强1.26A能量6Mev、8Mev、10Mev、12Mev、15Mev高速电子轰击铅靶，用量热学法直接测定电子能量，从而直接证明了电子的质量与电子运动速度的关系并不与相对论的预言相符。

具体结果如下：

2008年科学家季灏先生在中国科学院，上海应用物理研究所做了验证质速关系的实验——“量热法验证质速关系”。用6Mev、8Mev、10Mev、12Mev、15Mev五个能量等级的电子轰击真空环境中的铅靶。按相对论理论计算，应该升高的温度分别是：2.520C、3.360C、4.200C、5.030C、6.290C，但是，实验结果显示几乎都是1.10C。接着，又在0,121T的匀强磁场中，让4Mev、6Mev、9Mev、12Mev、16Mev、20Mev六个能量等级的电子做回旋运动。按照相对论的质速关系，回旋半径应该是：11cm、17cm、25cm、33cm、44cm、55cm，而实验结果却是：17.8cm、17.9cm、18cm、18，1cm、18.2cm、18.3cm。

2019年4月11日星期四晨

备注：文中内容完全来自已经发表在国内外的报刊杂志上的部分内容。详见《相对论与动体物理学》中华书籍出版社2018年8月第1版第1次印刷。