宇宙的年龄和空间距离的事实

彻底否定相对论

李子   李晓露

摘要  本文证明了：宇宙的年龄、宇宙空间距离的事实，彻底否定了相对论。

关键词   现代宇宙学  狭义相对论   广义相对论 

1.前言

由百度百科“宇宙年龄”^[1]可得：宇宙年龄（age of universe）宇宙从某个特定时刻到现在的时间间隔。

在通常演化的宇宙模型里，宇宙年龄指宇宙标度因子为零起到时刻的时间间隔。通常，哈勃年龄是宇宙年龄的上限，可以作为宇宙年龄的某种度量。根据大爆炸宇宙模型推算，宇宙年龄大约138.2亿年！

欧洲航天局2013年3月21日公布了“普朗克”太空探测器传回的宇宙微波背景辐射全景图，近乎完美地验证了宇宙学标准模型，并且把宇宙的精确年龄修正为138.2亿岁。

推算方法

科学家利用望远镜观察最老的星球上的铀光谱，从而估计宇宙的年龄是一百二十五亿年。科学家对宇宙的年龄有不同的估计，根据不同的宇宙学模型（cosmologicalmodels），科学家估计宇宙的年龄是介乎一百亿至一百六十亿之间；

2001年科学家利用南欧洲天文台(EuropeanSouthernObservatory）的望远镜，观察一颗称CS31082-001的星球，量度星球上放射性(radioactive）同位素（isotope）铀-238(Uranium-238）的光谱（spectrum），从而计算出这星球的年龄是一百二十五亿年，这个估计的误差大约三十亿年，是亦即是说，宇宙的年龄至少有一百二十五亿年，这是科学家第一次量度太阳系(SolarSystem）以外铀含量的研究。

科学家解释说，这个方法和在考古学（archaeology）上使用碳-14(Carbon-14）同位素量度物质的年龄一样，铀-238同位素的半衰期（half-life）是四十四亿五千万年；半衰期是放射性元素(element）自动蜕变成为其它元素，至它本身剩下一半时所需要的时间。

2001年天文学家利用欧洲南方天文台的甚大望远镜，对一颗距离地球约1万光年、球状星团中编号为CS31082-001的恒星，进行了高精度光谱观测。根据光谱，第一次得到太阳系外天体的放射性同位素钍-232和铀-238(Uranium-238）含量之比，从而计算出该恒星的年龄是125亿岁。

2007年，天文学家又用相同的办法，测得一颗距离地球7500光年、编号为HE 1523-0901的红巨星的年龄为132亿岁。

宾西法尼亚州立大学的天文学家经过近10年的观测，于2013年2月公布找到一颗距离地球仅190光年、编号为HD 140283的亚巨星，其测定的年龄高达144.6亿岁，但误差有8亿岁。

要强调的是：上面的时间推导是根据考古方法得到的宇宙的年龄138.2亿年结论。如果宇宙各星球坐标系都认为宇宙的年龄是138.2亿年，则时间在各星球坐标系完全一样，在地球坐标系24小时内，各坐标系时间不差1微秒。

举例  在GPS卫星和地面坐标系，根据考古方法测量宇宙的年龄都是一个答案138.2亿年。而由狭义相对论和广义相对论时间效应推导的GPS卫星比地面原子钟每天快38微秒的答案，在138.2亿年后二者相差值为：

138.2×(10^8)年×365天×38×10^ (－6)秒=6年

6年虽然误差不大，但因在GPS卫星和地面坐标系采用的是同样的考古方法测量宇宙的年龄，测量精度有误差也是完全一样的值，在此基础上，还有6年差值。

如果宇宙的年龄事实上只有唯一的确定值a，则在GPS卫星宇宙年龄为a＋6年。GPS卫星和地面坐标系时间存在矛盾，二者必有一结论与事实不符，是假的宇宙年龄。

1952年，在美国布鲁克海文国家试验室，物理学家们将质子加速到光速的百分之九十五，质量提高了300倍，与狭义相对论的质速公式相符。同年在加州理工学院将电子加速到光速的99。9999％，电子质量竞增加了900倍。

根据狭义相对论的“钟慢”效应：^{[2] [3] [4]}

t2′-t1′ =（t2-t1 ）÷二次根号（1-u^2÷c^2）（1）

由(1)可得质子的时间比地球时间慢300倍，电子的时间比地球时间慢900倍。时间差则相当大。

而白矮星的表面重力等于地球表面的10亿倍。由广义相对论时间效应来推导宇宙的年龄，白矮星与地球的时间差也相当大。

GPS定位系统的时间，是根据狭义相对论和广义相对论时间效应来推导的。

在狭义相对论和广义相对论，不同坐标系、不同的空间位置(x，y，z)的时间是不一样的，因此，宇宙的年龄、爱因斯坦76岁年龄，在不同坐标系、宇宙空间各点的答案不一样，并且有的差别相当大。因此，根据地球、GPS卫星用考古方法得到的宇宙的年龄a=138.2亿年的确定值结论，完全否定由狭义相对论和广义相对论推导的时间结论。

2.时间在地球坐标系的测量与相对论推导的时间

由百度百科“时间测量”可得：“日出而作，日没而息”

是人类在低水平生产力的农耕时代的生活规律，与这种生活规律相适应的计时方法是采用一种最自然、最简便的计时单位——“平均太阳日”，即以连续两次经过同一地点的天顶之间的时间间隔作为一个“平均太阳日”。这样基于地球自转的周期过程建立了人们最早的“天”的时间概念。把一个 “平均太阳日”分为24等分，每一等分的时间长度称为一个“世界时”。一个世界时的1/3600称为世界时的1秒。

时间单位的定义与测量是历史最悠久、情况最复杂、目前测量精度最高的一个基本单位。

天文学时间标准在人类社会活动和科学技术进步中曾经发挥了巨大作用。但是由于它的实测精度很难提高，在20世纪50年代以后，逐步为新兴的物理学原子标准所取代。原子时间计量标准在1967年正式取代了天文学的秒长的定义新秒长规定为：位于海平面上的铯Cs133原子基态的两个超精细能级间在零磁场中跃迁振荡9192631770个周期所持续的时间为一个原子时秒。这一定义标志着时间测量的一个新时代的到来。

这是人类最新定义和统一在地球坐标系上的时间测量。

2.1宇宙的年龄与狭义相对论时间的矛盾

最早推测宇宙年龄的是哈勃，经过科学家们不断地努力和修正，最终根据上面引用资料和宇宙大爆炸理论可得：宇宙发端于距今138.2亿年前的大爆炸。由此得到138.2亿年是宇宙的年龄。

宇宙奇点是由广义相对论推导的。彭罗斯定理、霍金的宇宙奇点都是由广义相对论推导的。宇宙学标准模型的宇宙年龄138.2亿年，是由宇宙奇点爆炸到现在所经历的时间。因此，在所有宇宙星球，宇宙年龄只可能有一个值。

然而，根据狭义相对论可得：时间都是相对的。相对运动的坐标系K、K′有不一样的时间。在两个不同的坐标系K、K′宇宙的年龄不可能一样。相对运动速度越快，二者时间差越大。当相对运动速度达到c时，时间差为无穷大。而事实上相对地球运动速度近光速的粒子、远方的恒星大量存在。

2．1．1狭义相对论的“钟慢”效应^{[2] [3] [4]}

t2′-t1′ =（t2-t1 ）÷二次根号（1-u^2÷c^2）（1）

请问宇宙的年龄138.2亿年是存在相对运动的K、K′坐标系，哪个坐标系的时间？

如果宇宙的年龄在所有坐标系都一模一样，则K坐标系的时间与K′坐标系的时间不差1微秒，完全相同，则狭义相对论的钟慢效应公式(1)不可能成立。广义相对论的时间效应也不可能成立。

如在138.2亿年前的大爆炸时产生的光A，如果宇宙的年龄在所有坐标系都一样，则在A坐标系，宇宙的年龄至今有138.2亿年。 

根据狭义相对论的基本假设b^[2]：“静止”坐标系中所有光线都以确定速度c运动，不论光线是由“静止”物体还是由运动物体所发出的。由此可得：A光在所有坐标系速度都一样，都为c。如果狭义相对论的钟慢效应公式(1)是真理，则必可得结论：宇宙的年龄在其它坐标系(包括地球)为0年，而不是138.2亿年。

如果光子A的时间慢，在A坐标系，宇宙的年龄至今为0年，则根据狭义相对论的钟慢效应公式(1)依然可得结论：宇宙的年龄在其它坐标系(包括地球)为0，也不是138.2亿年。

由考古方法推导的宇宙的年龄在地球坐标系为138.2亿年的观点，是符合事实的。由此可得：狭义相对论的钟慢效应公式(1)，不可能是真理。否则，宇宙的年龄在地球坐标系必为0年。因此，狭义相对论是谎言，而不是真理。

科学界主流为了圆这一谎言，又有人说光子不适用相对论。这是用新的谎言来掩盖旧的谎言。因该观点自相矛盾，在逻辑上不可能正确。

2．1．2狭义相对论的相对质量公式^{[2] [3] [4]}

m=m。÷ 二次根号（1-u^2÷c^2）   （2）

其中m是相对运动质量，m。是静止质量，u是相对速度，c是光速。

2．1．3狭义相对论力学的基本方程^{[2] [3] [4]}

             F=d(mu)/dt                       （3）

在u《c 时，（7）公式近似牛顿第二定律：F = m。a

 2．1．4狭义相对论的质能关系公式^{[2] [3] [4]}

E = m×c^2            （4）

因光子及其动质量是爱因斯坦用狭义相对论的质能关系公式(4)推导出来的。如果光子不适用狭义相对论的钟慢效应公式(1)，则由狭义相对论的钟慢效应公式(1)和动量守恒联合推导的质速公式(2)也不适用光子。由质速公式(2)和牛顿第二定律联合推导的相对论力学基本方程(3)也不适用光子。由相对论力学基本方程(3)、合外力做功公式和定积分联合推导的质能关系公式(4)也不适用光子(具体推导请阅参考文献^{[2] [3] [4]} )。然而，爱因斯坦自己用狭义相对论的质能关系公式(4)推导出光子的动质量为m=hv/cc，却不准所有人用，自相矛盾。

如果不准所有人用狭义相对论公式，则请问光子是怎么来的？光子的动质量是多少？

因此，说光子不适用相对论的观点不成立。光子不适用相对论是新的谎言。

既使不用光子，在地球实际观测相反方向2个最远的星球K、K′，二者距离D远大于138.2亿光年，其相对平均速度v=D/t，即v≥c，K、K′坐标系的时间也必然自相矛盾。   

如果人类想移民距离最近的宜居星球，造出了相对地球以光速c运动的宇宙飞船B。宇宙飞船B和光子A时间是一样的。在地球坐标系的人认为在B坐标系，时间为0，宇宙的年龄为0。但这只是狭义相对论2个答案中的一个答案。

另一个答案是在B坐标系的宇航员认为，地球相对B速度为c，同理可得地球的时间必为0，宇宙的年龄在地球坐标系必为0年。这个由狭义相对论推导的结论与事实完全不符。因此，狭义相对论的钟慢效应公式(1)不是真理。

狭义相对论的钟慢效应公式(1)存在自相矛盾，不自洽。

证明：在K坐标系同步钟时间为（t2-t1 ），K′坐标系原点时间为(t2′-t1′)。根据狭义相对论的钟慢效应公式(1)必可得：(t2′-t1′)比（t2-t1 ）慢。但一问是否能确定（t2-t1 ）比(t2′-t1′)快？即相对运动坐标系的时间快，就自相矛盾了。

根据希尔伯特计划证明论，不一致的理论是错误的理论。由此可以判定：狭义相对论是谬论。

相对地球以高速v运动的坐标系有无数个，如大部分基本粒子相对地球以近光速v运动。光子、引力子相对地球为光速c运动。它们都有自己坐标系的时间t，其时间的变化量△t，并且根据狭义相对论的钟慢效应公式(1)都可得：地球的时间很慢。

因此，如果宇宙学正确，宇宙的年龄在所有坐标系一样为138.2亿年，则狭义相对论的钟慢效应公式(1)是错误的。现代宇宙学宇宙年龄为138.2亿年的唯一结论，完全推翻了狭义相对论的钟慢效应公式(1)，彻底否定狭义相对论。

2.2宇宙的时间与广义相对论时间的矛盾

如果广义相对论是真理，则GPS卫星原子钟的时间与地面原子钟的时间计算必然要应用广义相对论。对于空间的不同坐标点(x，y，z)，引力场强度不同，时间是不一样的。

网络上说“由广义相对论推导GPS原子钟时间比地面原子钟时间每天快45微秒”。因此，如果宇宙的年龄在所有坐标系各坐标点(x，y，z)一样为138.2亿年，则广义相对论不可能是真理。

由百度百科“白矮星”可得：在有的白矮星的表面重力等于地球表面的10亿倍。如果在白矮星观测CS31082-001的星球，测量星球上放射性(radioactive）同位素（isotope）铀-238(Uranium-238）的光谱（spectrum），根据广义相对论必然存在很大数值的红移，时间会很慢，由广义相对论推导，在白矮星坐标系宇宙的年龄T很短，远小于138.2亿年。

但是如果广义相对论是真理，则应用广义相对论计算地球到该白矮星的距离会自相矛盾，由此可得广义相对论不可能是真理。

3.宇宙的空间距离事实否定广义相对论

所谓“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

现代技术已经可以精确测量太阳与地球的距离，精度已达到厘米级。每年地球离远太阳约3cm。

3.1恒星测距法

由百度百科“恒星测距法”可得：“以公转轨道半径为基线，用某种方法测出地球和恒星之间的距离的方法。要计算恒星的距离，首先得知道一个距离单位──光年。光年就是光在一年当中所走过的距离。我们知道光速是30万千米/秒。那么光在一年当中所走过的距离大约有10万亿千米。天文学家用它作为测量天体距离的单位。”

3.2哈勃定律

由百度百科“哈勃定律”可得：哈勃定律( Hubble's law )：Vf = Hc x D

参数说明：

Vf：Velocity ( Far Away ) 远离速率 单位：km / s

Hc：Hubble's Constant 哈勃常数 单位：km / (s·Mpc)

D：Distance 相对地球的距离 单位：Mpc 百万秒差距

可以测量某恒星发出光的频率红移值，通过多普勒效应公式计算出来Vf的确定值。再根据哈勃定律计算出该星相对地球距离D的确定值。要清楚的是，这种计算是代数的计算，如果代数不正确，则D的值不正确。

3.3距离与弧长

空间A、B两点的距离是直线值。而在平面曲率为0的欧几里得几何直线与平面曲率大于0的黎曼几何的直线(最短的曲线、测地线)，内涵是不同的。

欧几里得几何与黎曼几何在数值计算上，应用的都是代数的计算。如三角形的三个内角之和，为三个内角的代数和。

在二维平面测量A、B两点的距离，用直尺就可以完成测量。直尺上的数值1，2，3…符合代数的四则运算。如1＋1=2、n个1之和=1×n。

在曲面测量A、B两点的最短的曲线，如圆柱的周长、人的腰围、蓝球的周长等，通常用软尺。在软尺的数值1，2，3…也符合代数的四则运算。如1＋1=2、n个1之和=1×n。

对于曲线计算其长度，数学上有多种方法。如圆的周长、弧长可用代数计算，分别为2兀R、2兀R×Q/360(R为半径、Q为弧长对应的圆心角)等。

由百度百科“黎曼度规”可得：在黎曼几何，度量张量（英语：Metric tensor）又叫黎曼度量，物理学译为度规张量，是指用来衡量度量空间中距离，面积及角度的二阶张量。

在黎曼几何宇宙空间任意两点a、b的距离L，a到b的弧线长度L的定义中的dx为位移增量，dx/dt(为速度)与时间dt乘积的定积分。

曲线运动物体A如斜上抛轨迹的弧长，可以根据A的位移函数f(x)、f(y)对时间求导得出A的速度函数v(x)、v(y)。

dv(x)=d f(x)/dt，然后由矢量合速度对时间dt在[A，B]区间进行定积分计算。这是微分几何弧长L的定义。

定积分L是dt与d v(x)乘积，在[A，B]区间之总和，这里的乘法、数量之和的加法、微分和积分都符合代数的四则运算。如果代数不正确，则微分几何弧长L的定义不正确。

3.4距离与直线

问题：恒星(包括太阳)与地球的距离是不是黎曼几何的直线？

如果广义相对论是正确，则根据广义相对论，因宇宙的星球都有质量，其三维空间都是黎曼几何三维空间。

计算空间两点距离L，并不是只有数学家高斯微分几何定义的计算弧长的唯一方法。如果真实的空间弯曲，光行走的轨迹是黎曼几何直线，则L=ct就是该光行走的弧长。

在地球建立的GPS卫星定位系统WGS-84坐标系，世界大地坐标系统的三维空间直角坐标系，用距离的单位长──光年，就可以确定地球和恒星之间的距离和该恒星的三维空间直角坐标(x，y，z)。

如果代数正确，则地球与恒星的距离，只能采用代数计算。如果代数不正确，则由黎曼几何弧线长度L的定义计算的地球与恒星的距离不可能正确。

在黎曼几何三维空间数轴X、Y、Z(直线)上，单位长若为1光年，则数轴可用1，2，3，…标示，符合代数（数论）的定理。在“直线”X数轴上有：1＋1=2，1＋1＋1=3，…。n个1相加，其长度x=1×n。等于n。符合代数加法和乘法定理。如测量太阳与地球的距离L，取单位长为1km，在地面向太阳发出一束高频脉冲A，就可以根据光速c、A的往返时间t和代数的定理计算出L的值，即L=ct/2。

用单位长测量、计算X数轴的长度时，n个单位长之和x=n。当n趋向无穷大，即n→∝时，在代数有极限定理 ：lim x=∝。而黎曼几何有公设：直线（X数轴）可以无限延长，但总的长度是有限的。由此可得：lim x≠∝。x不可能是∝。二者互相矛盾。

如果黎曼几何正确，则由代数的加法、乘法定理得到的定理lim x=∝不可能正确。由此可得：代数必然不正确。

如果代数的加法、乘法定理不正确，则地球与恒星的距离x不可能有确定值，则恒星三维空间直角坐标的(x，y，z)值都不可能存在。

然而事实是大多数恒星与地球的距离已确定，这证明黎曼几何不可能正确。GPS定位系统确定的待测点坐标(x，y，z)和其卫星的三维空间直角坐标(x，y，z)具体值的事实证据，推翻了黎曼几何公设，否定了黎曼几何。

由此可得：广义相对论不可能正确。

4.未来科学的发展

目前世界科学界主流坚信相对论是真理。并且对由希尔伯特计划元数学证明的《黎曼几何不一致定理》^[5] 视而不见，坚持用错误的相对论教育后代，这种错误还会继续，其后果是将科学引向歧途。

科学与事实相符，这是真理的必然要求。相对论的很多结论、预言与事实相符，主流科学家们只看这一面，而对相对论的自相矛盾，可以自己否定其全部结论、预言的一面，主流科学家们却采取不愿相信、视而不见、不予理睬、不允许发表、强烈反对、用虚假证据来掩盖其自相矛盾等态度。

科学的目标是转化为科学技术，而科学技术来不得半点虚假。好在科学技术应用的实践，迫使主流科学家们不得不重视实践事实。以GPS、北斗定位系统为例，其三维定位不得不用欧几里得三维直角坐标系来定位三维空间直角坐标的(x，y，z)值，而不是广义相对论的黎曼几何三维空间坐标的(x，y，z)值。其空间距离的计算(包括计算机运算)都是代数的计算，而不是按黎曼几何公设来计算。

但是，科学需要向纵深发展。由广义相对论可推导出虫洞、时间机器、可到另外的宇宙请爱因斯坦回来、孙子可回到过去杀死只有2岁的爷爷…等违反事实的荒谬结论。由狭义相对论、量子力学推导出单个电子同时穿过双缝，无法实践验证的平行宇宙等。还有期望大统一的超弦理论、M理论等无法观测、实践验证的高维空间理论。并且证据不足的基本假设理论，违反逻辑论证规则的理论比比皆是。

人类未来可能移居星球H。既使25亿光年距离，宇航员的寿命有限。如果狭义相对论是真理，则以光速运动的宇航员活着到达星球H是可能的。然而，实践的事实会告诉我们：狭义相对论是谬论。时间机器根本不存在。

世界科学界主流把相对论作为不可动摇的真理，已使人类的科学，脱离实验，走向虚幻，逐渐远离真实……。

科学技术的实践，把科学又拉回到正轨。

 

参考文献　

　

[1] 百度百科“宇宙年龄”

[2] [英]W.G.V.罗瑟著，岳曾元、关德相译，相对论导论，北京：科学出版社，1980年，98—171　　

[3] 蔡伯濂著，狭义相对论，北京：高等教育出版社，1991，39—64　　

[4] 南京工学院等七所工科院校，物理学，下册，北京：高等教育出版社，1978年，249—269

[5] 黎曼几何不一致定理，李子、李晓露