深度思考:引力真的是时空弯曲产生的吗?

2020-02-17 17:45     新华文化网/www.cqnewsw.cn

导读:引力本质是什么?引力真的是时空弯曲产生的?本章以另一种思维来启发我们认识引力的产生根源。你赞同时空弯曲产生引力吗?

内容如下:

如果单从引力作用适合与任何尺度的物质来讨论,爱因斯坦所建立的广义相对论,就没有理由不能在量子学体系中自洽。可是事实就是不能融合。原因是爱因斯坦广义相对论需要修正。或许你很聪明,会说:“爱因斯坦场方程是一个二阶非线性偏微分方程组,与我上面说平方反比定律是线性的是矛盾的。”到底是谁对呢?

前面已经重新定义了惯性。说引力是惯性的源泉。当时没有谈引力的来源是什么?

爱因斯坦说:“物质分布不不均,引起时空曲率,时空曲率是引力的源泉。”而且他形象的用弹球在丝网上的状态来比喻。我认为问题恰恰出现在这里里。

广义相对论是以广义相对性原理和等效原理建立的,这两个“基本出发点”都没有错。而爱因斯坦发现广义相对论必须用到弯曲时空。所以很自然的他将引力的本质归结于时空曲率。这是从马赫原理获得的启发。而用时空曲率来解释引力,是无法想象的一件事。这也是广义相对论可以精确预测和符合很多实验,却无法纳入到量子场论体系中的原因。

引力的本质,还是要从物质和物质空间本身去破解。不是时空曲率!!

诚然物质的不均匀分布,必定引起时空弯曲,所以引入黎曼空间解释时空是对的。但是以此解释引力的本质是不合理的。

也就是说爱因斯坦用对的“基本点”建立了广义相对论,而且他自己认为这就是引力的本质理论。而这个理论其实并不是能够解释“引力自身”的来源。

正如约翰惠勒说的:“物体告诉时空如何弯曲,时空告诉物体如何运动。”

其话的深层寓意是物质引力使得时空弯曲,时空弯曲影响物质如何运动,而物质如何运动又可以影响物质质量,物质质量又影响引力。这才是准确的“顺序”。不是时空曲率直接使得引力产生,也不是时空曲率决定引力的大小。

可是为什么爱因斯坦会用这个呢?我觉得是被假象迷惑了。时空曲率大说明周围的物质质量大,那么引力场就强。这是种正比关系,好像很对。可是为什么不这样理解呢?物质质量很大,时空曲率大,引力场强。所以物质时空是引力的源泉!不是时空曲率。但是用物质来解释引力,不能脱离弯曲时空。

好像回到了牛顿的经典时空。我说no!物质和物质空间是引力的源泉,不仅适用于经典时空【低速】,也适用于弯曲时空【高速】。 这就是我的看法。因为无论是狭义相对论,还是广义相对论,都用到了相对性原理!!

其实爱因斯坦之前是打算把引力纳入到狭义相对论中的,可是没有成功。于是他引入了弯曲时空,才将“引力”拉入这个理论。所以他一开始就有点“一厢情愿。” 我相信这也是他后期30年中没大的突破的原因。是因为他没有突破自己给自己设计的时空陷阱。那么引力女神又怎么能够垂青于他呢?

不过他的伟大之处在于,他真正打开了时空之门,他把真实的宇宙世界展示在我们面前。宇宙世界是非线性的,而不是线性的。我相信此点,并且深信不疑。

这就是为什么在上面说平方反比定律是线性与爱因斯坦非线性场方程不矛盾。

这是局部场和全局场的区别。局部场可以有近似线性规律,而全局场是所有局部场的拼接和集合,这样的集合,不是1加1等于2,所以一定是非线性的。这个和我上面讲“西湖”是一个概念。也是不确定性原理的宏观必然。

在哲学上我把它看作是量变到质变的跃迁过程。整个宇宙的恢弘庞然,和物质分布的不均性,空间的曲率的不均性,都是会为我们呈现一个非线性的真实宇宙。

所以当我对着牛顿万有引力公式的时候,深深的感觉到一丝不安。好在万有引力公式中有一个常数G。我觉得这就是其中深意。

而且假设我们将引力归结于时空曲率,我们的问题会变的更多。那么我们如何解释距离对于引力的影响?如何解释粒子与粒子,人和人,星系与星系之间的引力?

粒子与粒子的引力是遵守以地球为参考系的时空曲率?人和人也是?那如果考虑地球和太阳之间的引力,那么应该是太阳的质量决定它附近的时空曲率。那么显然在我们熟知的尺度范围内曲率必须不断变化。

我不知道在四维时空中曲率怎么算?从数学方面来讲我不懂。但是我从没有看到过那本书上根据曲率来计算引力的。但是我认为我可以深刻理解爱因斯坦想要表达的东西。

举一个例子。比如说我们所在的银河星系和一个距离一光年的类银河星系,他们之间的时空曲率的是怎么算的。参考谁来得出。

如此大的星系周围的时空曲率,或者两个质量更大的星系的时空曲率,一定要在全局中把握。它的深刻内涵是你要想知道两个超级大星系周围的时空曲率,就必须知道整个时空的物质分布,和物质质量,才能准确判断时空曲率。

这与我们现在所进行的引力计算的简单,截然不同。所以我更倾向于引力不是由时空曲率,时空弯曲产生的,而且物质空间本身的一种属性,只要在这个物质空间之中的物体就会受到引力作用。这种就是空间引力场的概念。

而且考虑到现在观测到的“红移膨胀”对于时空曲率来说,也是变化的。这对于用时空曲率来计算引力,更是挑战! 其中深意是引力将会不可计算的尴尬。而且这还是在没有考虑我们认为可能存在的一些东西的影响下。比如:反物质和暗物质。

如果上面的话,让你还没有很好理解我的意识。再举一个例子。我们的宇宙,周围所有的物质都是运动的。物质运动会使得物质的质量增加。在宇宙尺度下,星系,星球的运动速度使得它本身质量增加是不可忽视的。而且是不断变化的,是动态的。这时候如果以时空曲率来计算引力,显然是不能准确测得时空曲率。是完全测不准的。

也就是说,爱因斯坦是在用的一个对的理论,去解释一个错的猜测。【即用对的广义相对论的时空曲率,去解释引力的成因。】

摘自独立学者,科普作家灵遁者科普书籍《变化》

[责任编辑:鲍聪颖]