本題極具挑戰(zhàn)性與戰(zhàn)略性。我冥冥直覺(jué),題主暗設(shè)了四個(gè)動(dòng)機(jī):①相對(duì)論空間扭曲,可信么?②紅移源自恒星退行,可信么?③光的傳播不需介質(zhì),可信么?④以太不是暗物質(zhì),可信么?
若皆不可信,就必然得出以下結(jié)論:①?gòu)V義相對(duì)論,不成立?、谟钪娲蟊ǎ怀闪ⅲ、酃獾膫鞑?,有介質(zhì)?、芸臻g扭曲的是,暗物質(zhì)!
這一系列問(wèn)題的總癥結(jié),要?dú)w根于對(duì)“邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)”的解釋是否可靠!下面,我對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)資料(?),逐段分析,提出我的觀點(diǎn)(?),若有不到之處,敬請(qǐng)補(bǔ)正。
一,文獻(xiàn)——邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程與結(jié)果:當(dāng)時(shí),麥克斯韋與狄拉克等主流科學(xué)家,認(rèn)為光的傳播介質(zhì)是“以太”。由此產(chǎn)生了一個(gè)新的問(wèn)題:地球以每秒30公里的速度繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),就必須會(huì)遇到每秒30公里的“以太風(fēng)”迎面吹來(lái),同時(shí),它也必須對(duì)光的傳播產(chǎn)生影響。這個(gè)問(wèn)題的產(chǎn)生,引起人們?nèi)ヌ接憽耙蕴L(fēng)”存在與否。邁克耳遜-莫雷實(shí)驗(yàn)就是在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,不論地球運(yùn)動(dòng)的方向同光的射向一致或相反,測(cè)出的光速都相同,地球同設(shè)想的“以太”之間,沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)沒(méi)有看到條紋移動(dòng)。看來(lái),地球的移動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響,即光在地面上沿任何方向傳播的速度都相同。
?我分析:邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程沒(méi)有瑕疵,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與判斷是沒(méi)有問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)是偉大的。
二,文獻(xiàn)摘要——對(duì)邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)的解釋。在1887年到1905年之間,人們?cè)?jīng)好幾次企圖去解釋邁克爾遜——莫雷實(shí)驗(yàn)。?菲茨吉拉德,根據(jù)麥克斯韋電磁理論,在1889年對(duì)邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn),提出了一種解釋?zhuān)喝绻镔|(zhì)是由帶電荷的粒子組成,一根相對(duì)于以太靜止的量桿的長(zhǎng)度,將完全由量桿粒子間取得的靜電平衡決定,而量桿相對(duì)于以太在運(yùn)動(dòng)時(shí),量桿就會(huì)縮短,因?yàn)榻M成量桿的帶電粒子將會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),從而改變這些粒子之間的間隔平衡。這一來(lái),邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)所使用的儀器,當(dāng)它指向地球運(yùn)動(dòng)的方向時(shí)就會(huì)縮短,而縮短的程度正好抵消光速的減慢。有些人曾經(jīng)試行測(cè)量此縮短值,但都沒(méi)有成功。?1904年,荷蘭洛侖茲提出著名的洛侖茲變換:觀察者相對(duì)于以太,以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)度在運(yùn)動(dòng)方向上發(fā)生收縮,抵消了不同方向上由于以太所造成的光速差異,這樣洛侖茲就在不拋棄以太概念的前提下解釋了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。?1905年,愛(ài)因斯坦在拋棄以太、以光速不變?cè)?,建立了狹義相對(duì)論:空間和時(shí)間并不相互獨(dú)立,而是一個(gè)統(tǒng)一的四維時(shí)空整體,并不存在絕對(duì)的空間和時(shí)間。整個(gè)時(shí)空是平直、各向同性、各點(diǎn)同性,由此推導(dǎo)出洛侖茲變換。?里茨在1908年設(shè)想:光速是依賴(lài)于光源的速度的,即運(yùn)動(dòng)光源所發(fā)射出來(lái)的光線速度與光源速度以矢量方式相加,光速,也就是以太流的影響被以太內(nèi)的光速和光源的速度所抵消。一般稱(chēng)為彈道假說(shuō),企圖以此解釋該實(shí)驗(yàn)。?彈道假說(shuō)由天文學(xué)上觀測(cè)雙星運(yùn)動(dòng)結(jié)果易于排除,德·希特于1931年在萊頓大學(xué)指出,如果是這樣的話(huà),那么一對(duì)相互環(huán)繞運(yùn)動(dòng)的星體將會(huì)出現(xiàn)表觀上的異常運(yùn)動(dòng),而這種現(xiàn)象并沒(méi)有觀察到。觀測(cè)發(fā)現(xiàn),光的速度與光源的速度無(wú)關(guān)。既然沒(méi)有一種靜止的以太傳播光波振動(dòng),牛頓關(guān)于光速可以增加的看法就必須拋棄。?1892年,荷蘭物理學(xué)家洛侖茲也提出了菲茨杰拉德相同的量桿收縮解釋。這一觀點(diǎn)可以解釋邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn),并承認(rèn)以太存在,光速變化。?1895年洛侖茲提出了更為精確的長(zhǎng)度收縮公式,順手把時(shí)間也調(diào)慢了一點(diǎn),這就是著名的洛侖茲變換。通過(guò)以太的運(yùn)動(dòng)物體,縱向線度發(fā)生收縮(平行運(yùn)動(dòng)方向),其收縮的比例恰好符合邁克爾遜——莫雷實(shí)驗(yàn)的計(jì)算。同時(shí)這個(gè)方向的時(shí)間也變慢,這樣這個(gè)方向的光的速度保持不變。這是光速不變的最早模型。為什么要改動(dòng)時(shí)間?沒(méi)有人知道,也沒(méi)有理論依據(jù)。這個(gè)光速不變的版本,承認(rèn)以太存在。沒(méi)有悖論。根據(jù)他的設(shè)想,觀察者相對(duì)于以太以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)度在運(yùn)動(dòng)方向上發(fā)生收縮,以解釋邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn),時(shí)間變慢,以滿(mǎn)足光速在量桿運(yùn)動(dòng)方向無(wú)變化。這樣洛侖茲在不拋棄以太概念的前提下,提出光速不變。?1905年,在洛侖茲提出光速不變觀點(diǎn)10年后,愛(ài)因斯坦認(rèn)為既然光速不變,作為靜止參考系的以太就沒(méi)有理由存在。于是拋棄靜止參考系以太、以光速不變?cè)砗酮M義相對(duì)性原理為基本假設(shè)的基礎(chǔ)上建立了狹義相對(duì)論。同時(shí)保留洛侖茲變換來(lái)解釋邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)和光速不變。愛(ài)因斯坦的洛侖茲變換是指純數(shù)學(xué)的空間縮短,不再是組成量桿的帶電粒子距離縮短。而且這種空間縮短不具有任何實(shí)質(zhì)性的物理意義。例如,兩輛速度不同的火箭經(jīng)過(guò)太陽(yáng)系,那么從慢速火箭上看地球與太陽(yáng)的空間距離與快速火箭上的看到的空間距離不同,空間距離的物理意義在于引力大小,和陽(yáng)光輻射強(qiáng)度有關(guān)。?相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間并不相互獨(dú)立,而是統(tǒng)一的四維時(shí)空整體。在狹義相對(duì)論中,整個(gè)時(shí)空仍然是平直的、各向同性的和各點(diǎn)同性的。幾星期后,法國(guó)最重要的數(shù)學(xué)家亨利·龐加萊也提出類(lèi)似的觀點(diǎn)。
?我分析:正如1000年前人類(lèi)不知道有空氣或究竟是什么,100年前人類(lèi)也不知道以太究竟是什么。猜定以太是靜止的風(fēng),本身就是狹隘的。在無(wú)法解釋光速不變的背景下,愛(ài)因斯坦用純數(shù)學(xué)四維時(shí)空,強(qiáng)加于物理,顯然武斷。
三,文獻(xiàn)摘要——進(jìn)一步驗(yàn)證。?1893年,洛奇在倫敦發(fā)現(xiàn),光通過(guò)兩塊快速轉(zhuǎn)動(dòng)的巨大鋼盤(pán)時(shí),速度并不改變,表明鋼盤(pán)并不把以太帶著轉(zhuǎn)。對(duì)恒星光行差的觀測(cè)也顯示以太并不隨著地球轉(zhuǎn)動(dòng)。?人們?cè)诓煌攸c(diǎn)、不同時(shí)間多次重復(fù)了邁克耳遜-莫雷實(shí)驗(yàn),并且應(yīng)用各種手段對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,精度不斷提高。除光學(xué)方法外,還有使用其他技術(shù)進(jìn)行的類(lèi)似實(shí)驗(yàn)。如1958年利用微波激射所做的實(shí)驗(yàn)得到地球相對(duì)以太的速度上限是3×10-2km/s,1970年利用穆斯堡爾效應(yīng)所做的實(shí)驗(yàn)得到此速度的上限只有5×10-5km/s。?綜合各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果,人們基本可以判定地球不存在相對(duì)以太的運(yùn)動(dòng)。
?我分析。對(duì)邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)之后的驗(yàn)證,依然是“一根筋”,那時(shí)還想不到有暗物質(zhì)存在,至少假設(shè)不到要害。我認(rèn)為,各種音頻的機(jī)械波,作為能量波的傳遞,都借助于載體。而光,作為一種能量波的傳遞,也應(yīng)該借助于載體,應(yīng)該就是暗物質(zhì)。
關(guān)于暗物質(zhì),丁肇中團(tuán)隊(duì)最近聲稱(chēng)到2024年,可以揭示其基本模型與特性,有關(guān)細(xì)節(jié)仍在保密。不過(guò),我倒是,結(jié)合國(guó)內(nèi)學(xué)者的大膽設(shè)想,綜合提出暗物質(zhì)的模型、特性、功能。
暗物質(zhì)是一種體積波(或海綿波)。其基本模型:是一種有厚度的正弦波,其一個(gè)周期的正弦曲線,對(duì)應(yīng)一個(gè)暗物質(zhì)量子,與軸子(axion)相當(dāng),即背景微波(2.725K),波長(zhǎng)7.35cm,靜質(zhì)量為0.7meV。暗物質(zhì)的主要有五大功能。
其一,作為海綿波,遇到高能密會(huì)收縮。在粒子與天體附近,有引力透鏡效應(yīng)。不是時(shí)空彎曲,而是暗物質(zhì)的海綿波曲率變大。
其二,暗物質(zhì)是各種超微量子的載體。它可以承載量子物質(zhì)波,例如中微子波、等離子體波??梢猿休d量子能量波,例如引力波、電磁波。但不能承載超短能量波,例如聲波、超聲波、次聲波。
其三,暗物質(zhì)以光速運(yùn)動(dòng),有極強(qiáng)的“超滲效應(yīng)”??纱┰饺魏瘟W优c天體。
其四,暗物質(zhì)在深太空,其全局性分布,各向同性,熵值達(dá)到最大,是一種消彌態(tài),是整個(gè)宇宙中,具有最低能量的“洼地效應(yīng)”,仿佛一個(gè)真空吸塵器——吸塵、吸能、吸光、吸波。
其五,暗物質(zhì)對(duì)被載體的運(yùn)動(dòng),有極其輕微的“阻尼效應(yīng)”,或叫“降頻效應(yīng)”。所謂的多普勒紅移,其實(shí)是高頻電磁波,被暗物質(zhì)阻尼、拉長(zhǎng)、降頻。關(guān)于LIGO引力波與宇宙大爆炸的解釋如下:
①這次20171014LIGO公布的引力波測(cè)試得到的500Hz,其實(shí)是,雙中子星合并時(shí)發(fā)出的高頻波,在1.3億光年的暗物質(zhì)中,被阻尼成500Hz超低頻波。
②大爆炸之證偽:我承認(rèn),在哈勃望遠(yuǎn)鏡的周?chē)母鱾€(gè)方向,接受到所有恒星的紅移,可以有它們都在退行之解釋的一個(gè)選項(xiàng)。但是,就同一個(gè)恒星而言,它向各個(gè)方向發(fā)出的光,如果哈勃望遠(yuǎn)鏡,在它周?chē)邮艿谋厝欢际羌t移,那么如果還說(shuō),該恒星向各個(gè)方向退行,顯然不可能。因此,大爆炸理論是荒唐的,宇宙膨脹,或者是說(shuō),空間彎曲是不成立的。
小結(jié):空間彎曲的本質(zhì),不妨假設(shè)是暗物質(zhì)“海綿體”受到粒子或天體引力場(chǎng)梯度影響的一種能密變化。簡(jiǎn)言之,引力扭曲的就是暗物質(zhì)。
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