引力神话的根源——解释惯性力学三定律
但是,之所以说爱因斯坦是伟大的“天才”,就是因为在“司空见惯”的现象中看到了不寻常的地方——爱因斯坦在1907年在伯尔尼专利局工作时,就注意到了一个现象:一个人在自由下落时,感觉不到自己的重量(失重。这是伟大的科学发现,虽然所有的人都知道这一点。所谓的科学发现不在于谁知道,而是在于谁认识到某现象在科学上的价值和意义。),这是爱因斯坦建立广义相对论最初的动因。而牛顿第二定律中的“加速度”的物体是“有重”(惯性力)的。出矛盾了!于是,我们的科学界也会“变戏法”,干脆把牛顿第二定律的含义再改变一下吧——在“绝对空间里”,如果出现了物体对外力的反作用力,那么干脆就把“惯性力”也变为“外力性质”的“力”吧。就像把“重力”变为外力性质的“引力”一样。“一波未平,一波又起”,此外力性质的“惯性力”又成了“没有来源的力”了。因为“引力是有来源的力(地心质量来源)”。紧接着,在“绝对空间”里的加速系里的“自由加速运动的物体”也被认为是有一个“惯性力”在作用之,但是,此没有来源的力,不好说,只得说什么“虚构力”了(实质是在“重复”运用牛顿第二定律。)。于是,此外力性质的“惯性力”的来源问题(连中学生也会常常提出此让老师难堪的问题)就成为一个永远也解不开的谜。{又引得许多人来假设什么存在真空中有一种“连续媒质”作为阻力来解释(代替)其外在性质的惯性力。在科学领域,由错误的前提产生的“迷”太多了,浪费了多少的仁人志士的精力!比如什么“双生子佯谬”、黑洞等等。}如果读者对我提出的“惯性力学三定律”有了一定的了解(我并不奢望理解),应该觉得此“迷”有了答案。在我这里,牛顿惯性力与重力都不是外力性质的“力”了,而是物体本身由于其“广义惯性”的原因,是物体本身作用与合外力的“力”了。
当初牛顿提到“引力”的解释的时候,已经意味着一个结论:所有的“物体”(质量)之间都有引力。这实在是一个似是而非的结论。当初牛顿说自己在此方面的成就仅是发现了“自由落体现象与行星公转现象”是属于同一个性质(严格说来,此发现的证实,在“航天器进入太阳系空间里时”才算真正地实现了。)这是一码事;而此同一个性质到底是什么?又是一码事,也就是说,把此同一个性质归于“引力”是另一码事,这是我们认识的分水岭。也就是说,此同一个性质还可能有另外的解释的“余地"。此另外解释的“余地”,就是爱因斯坦的重新回到“重性”的解释。当爱因斯坦发现了物体的“重性”与牛顿惯性是同一属性的时候,已经意味着牛顿力学的基础被动摇了,牛顿力学面临着“重组”(观念、核心基本概念与命题及其它们的关系的重新调整)的境域。当物体的牛顿惯性与重性统一后,要分出在什么情况下表现为牛顿惯性或表现为“重性”,就出现了新的问题——出现了牛顿力学里没有的物体的不同的外部空间的新情况。要不是爱因斯坦在空间(场概念的出现)问题上出现了长期的“困惑”,及引入了“光”因素而走了弯路,此“重组”的问题早就解决了。当我总结出了“惯性力学三定律”后,应该算是解决了“重组”的基础前提问题。现在看来,当初牛顿正是由于没有不同“空间”(场概念)的意识,而是用“虚构”的“引力”来弥补他的理论系统的“缺口”的。遗憾的是,当初
牛顿自己都怀疑的“引力”解释,到如今,已经成为根深蒂固的思维定势了,上至物理学诺贝尔奖得主下到学龄前儿童,当看到“苹果落地时”都是在用一个“虚假”的原因来解释:由于地心引力。
(二)相对论的实质
二十世纪初以来的所谓的理论物理学两大“板块”——相对论与量子力学,是适应了人类向宇观与微观认识扩展的背景而产生的新的理论。量子力学是一科在思维方法与观念相对独立与独特的“纯”关于微观的学科。所以,我在此把它拿出来放在一边,不涉及它。而相对论是分为狭义相对论与广义相对论的。相对论所对应的现象范围与牛顿力学基本上是一样的。所以,相对论应该是牛顿力学(经典力学)进化与扩展方面的理论。关于相对论的看法已经在我以前的文章里零散地议论了,我在此不多说了,在此仅进行对我以前的看法进行归纳和总结一下。 1、狭义相对论的实质
狭义相对论的实质仅是以某种物理信号的传播的速度与信号源的运动速度无关的性质,{像水表面波、声波、与光(电磁波)等为载体的信号都有这种性质。}在信号接受器与信号源相对运动的情况下,其信号接受器所接收到的信号时间间隔出现了变化的结果。但是,目前人们的理解把它的涵义扩大了。以为客观的时间真的可以变化。什么人在接近光速的情况下,其寿命(客观时间)可以延长的理解是错误的。狭义相对论与牛顿力学的关系,仅是把牛顿力学的纯运动学的内容方面增加了一个新的内容,是有“测量”意义的相对独立的小理论。不能把狭义相对论当作独立于牛顿力学之外的或把牛顿力学当作是其“低速”情况下的理论。
2、广义相对论的实质
有人说广义相对论的实质是关于“空间、时间与引力”的理论,是有一定的道理的。那是因为确实把空间(场)问题作为力学里的一个新的基本概念及新的前提而提出来了。也就是说,在牛顿力学里引进了一个新的基本概念及新的前提。从而,牛顿力学的基础需要重新调整了。我认为我所总结的惯性力学三定律就是重新调整的结果。广义相对论是惯性力学三定律之前的过渡阶段的不完善的理论。在惯性力学三定律中的运动定律里,P外为零的情况下,就是意味着是物体的外部空间是牛顿的绝对空间;P外的不为零的情况下,就是意味着是物体的外部空间是重力场空间。当我总结出了惯性力学三定律后,以前由于广义相对论的过渡性质的不完善性而造成的许多理论思维的混乱及理论的混乱,就应该结束了。 3、空间前提与判断空间的区分
在惯性力学三定律里,牛顿绝对空间与重力场空间是理论的前提是一码事;而怎样了解、判断与区分它们又是一码事。广义相对论在此问题上是模糊不清的。物体的“短程线”运动,(在广义相对论里,用“光”的短程线运动来说明)就是物体的“广义惯性运动”。当物体的短程线运动是匀速直线运动时,就可以判断物体的外部空间是牛顿绝对空间;当物体的短程线运动是非匀速直线运动时,就可以判断物体的外部空间是重力场空间及了解重力场空间的结构。
广义相对论用短程线运动来定义重力场(引力场或弯曲时空),同时又用弯曲时空来解释引力,又用弯曲时空的曲率的无穷小来定义牛顿绝对空间。实质是判断性质的思维方法。把此方法又当作了理论的前提,就造成了理论思维的混乱。当然,也是爱因斯坦糊涂,是在没有认识到短程线运动本身就已经解释了引力涵义的情况下,糊涂地说什么弯曲时空“造成”了引力(逻辑循环错误)。真是一笔糊涂账。以至于他以后的科学界就有了一个定论:广义相对论是把引力归于几何性质的理论。广义相对论的又一笔糊涂账是牛顿绝对空间与“欧氏几何”及直角坐标系对应,弯曲时空与黎曼几何及曲线坐标对应。把什么参考系、真实的背景空间、坐标系、运动的空间(四维时空)、场的属性(物理意义的空间)等等胡乱地混在(排列组合)一起,造成了理论思维的极度的混乱,如此混乱的结果在今天的有关的书及论文里到处可见,实在是悲哀。
当许多的理论物理人士被广义相对论的混乱不堪的状况折磨得不成样子以后,就企图用量子力学来解决“引力”问题。但是,爱因斯坦已经在他的名为《相对论的意义》一书的最后就告诫想用量子力学解决引力问题的一些人:“……但是无人知道怎样获得这种理论的基础”。也就是说,没