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對相對論時空觀的批判和改造
一、時空概念的危機(jī)
學(xué)是研究物質(zhì)的最簡單運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)，其最終目的是：找到物質(zhì)運(yùn)動、變化與相互作用的內(nèi)在聯(lián)系，以最少的假設(shè)，通過分析、推理解釋所有相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，預(yù)言新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
在各自領(lǐng)域內(nèi)都分別取得極大成功的量子力學(xué)和相對論，是20世紀(jì)物乃至整個自然科學(xué)的兩大支柱，但是，在人們企圖把它們結(jié)合的時候卻遇到了難以克服的困難。
大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)，非定域性是量子力學(xué)的一個基本屬性，但是，非定域性將意味著超光速，這與狹義相對論的基本假設(shè)矛盾。
當(dāng)前，量子引力理論中的超弦理論的時空背景相關(guān)性，與圈量子引力理論中的時空背景無關(guān)性同時存在，是物理學(xué)中潛在的對于時空本質(zhì)不同態(tài)度的一次大碰撞，這種困難預(yù)示著物理學(xué)需要一次概念的變革，首當(dāng)其沖的就是時空。時空觀念是物理學(xué)中最基本的也是最重要的概念，不同的時空觀念將導(dǎo)致不同的理論研究方向，任何對于時空概念的更新和深化，勢必對整個物理學(xué)產(chǎn)生巨大的革命性的影響。
“愛因斯坦時間膨脹”和“洛侖茲長度收縮”，是支撐相對論時空變換和相對論整個演繹推理的基礎(chǔ)。
為了比較物質(zhì)運(yùn)動的快慢程度，人們用“速度”這一概念來描述物質(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)，而為了定義“速度”這一導(dǎo)出概念，又必須引進(jìn)兩個更基本的概念：“時間”和“空間”。
比如，一個人在時間t內(nèi)跑過的路程是s， 則他的速度是:v=s/t
更具體些，比如，有甲和乙兩個人，甲在時間12秒內(nèi)內(nèi)跑過的路程是120米， 則甲的速度是:
V甲=120米/12秒=10米/秒
乙在時間10秒內(nèi)內(nèi)跑過的路程是110米， 則乙的速度是:
V乙=110米/10秒=11米/秒
由此我們可知：乙跑得比甲快。
在這里，描述空間的路程是如何定義的呢？這個好辦，只要大家統(tǒng)一約定一米有多長就行了，制作這個一米長的標(biāo)準(zhǔn)尺之后，就可以復(fù)制許多把與標(biāo)準(zhǔn)尺一樣長的尺子，如果把一米分成100份，則每一份的長度成為厘米；如果再把一厘米分成10份，則每一份的長度成為毫米……
那么，時間又是如何定義的呢？
時間自古就作為最基本的概念引入到人們的日常生活中。在日常生活中，我們是采用地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周作為時間“年”的單位、月球圍繞地球公轉(zhuǎn)一周作為“月”的單位、地球自轉(zhuǎn)一周作為“天”的單位。在科學(xué)上，1967年第十三屆國際計量大會，采用以原子內(nèi)部輻射頻率為基準(zhǔn)的時間計量系統(tǒng)，按新規(guī)定，“秒是銫-133原子基態(tài)的兩個超精細(xì)能級之間的躍遷所對應(yīng)輻射的9192631770個周期的持續(xù)時間”。
可以看到，不論在生活中還是在科學(xué)中，我們對時間的定義都是采用“物體運(yùn)動變化”的某種周期作為時間定義的方案。這種“周期”必須是穩(wěn)定的，人們對“周期”的測量必須是準(zhǔn)確的，由此而得到的“時間”概念才能夠具有客觀性、可操作性。
由此看出，我們?yōu)榱嗣枋觥拔矬w的運(yùn)動變化”，必須定義“時間”這一概念，但為了定義“時間”這一概念，又必須借助“物體運(yùn)動變化”的某種周期。這種做法顯然已經(jīng)陷入了循環(huán)這一“泥潭”。這也充分說明，雖然“時間”的概念對人們來說有些模糊因而不十分準(zhǔn)確，但人們定義的“時間”概念必定與“物體的運(yùn)動變化”密切相關(guān)，不可分割。
由此可見，“時間”和“空間” 這兩個概念的地位是不平等、不對稱的�！翱臻g” 的概念較形象、客觀、準(zhǔn)確，“時間” 的概念較抽象、主觀、模糊。我們必須牢記這一點(diǎn)。
但是，有一點(diǎn)是可以肯定的，那就是：“時間”和“空間” 的概念，都是人們?yōu)榱嗣枋鑫镔|(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)而建立起來的。雖然用空間尺寸可以描述物質(zhì)的形狀和大小，但空間不是物質(zhì)；雖然我們可以同時使用“時間”和“空間” 概念來描述“物體的運(yùn)動變化”，但時間也不是物質(zhì)。
物理學(xué)所指的物質(zhì)脫離不了時間，因?yàn)槿绻麤]有物質(zhì)及其運(yùn)動變化也就沒有“鐘”，就無法定義時間。但“空間”卻是一種固有的存在，它可以脫離物質(zhì)及其運(yùn)動而獨(dú)立存在。雖然，沒有物質(zhì)就沒有“尺”，因而無法測量空間的大小，但空間依然客觀存在。物質(zhì)總是存在于某一空間之中，它依賴空間，而空間的存在并不依賴物質(zhì)。比如，一塊冰必須占據(jù)一定的空間，但當(dāng)這塊冰不存在時（溶化或蒸發(fā)），它原來所占據(jù)的空間依然存在，并且，此空間的大小和形狀不會因?yàn)橛^測者的運(yùn)動而改變。
二、相對論 “時空”的矛盾
愛因斯坦建立狹義相對論基于兩個基本原理：“光速不變原理”和“相對性原理”。由這兩個基本原理，很自然得到在不同慣性坐標(biāo)系關(guān)于時間和空間的變換關(guān)系——洛淪茲變換，在此基礎(chǔ)上，物體在不同慣性坐標(biāo)系中的速度、質(zhì)量、動量、能量的變換式都因此而可求出。
如果慣性坐標(biāo)系S'相對于固定在地球上靜止的坐標(biāo)系S，以速度u沿x軸方向運(yùn)動，x'與x在同一軸上， 且當(dāng)t=0時，O'與O重合(如下圖)：
洛淪茲時空變換為：
x’=(x-ut)[1-(u2/c)]-1/2 ……（1）
t’=[t-(ux/c2)][1-(u2/c)]-1/2……（2）
洛淪茲時空逆變換為：
x=(x’+ut)[1-(u2/c)
[1]
]-1/2 ……（3）t=[t’+(ux’/c2)][1-(u2/c)]-1/2……（4）
設(shè)k= [1-(u2/c)] -1/2 ,在運(yùn)動坐標(biāo)系S’內(nèi)的某一時刻（△t’=0），有一觀測者A靜止在S’系內(nèi),他測量一條沿x’軸放置的棒，測得該棒的長度為L0，由（1）得到：
L0=△x’=k(△x+u△t) ……（5）
在靜止坐標(biāo)系S內(nèi)的某一時刻（△t=0，表示“同時”觀測），有另一觀測者B靜止在S系內(nèi),他測得該棒的長度為△x =L，則（5）式可以寫為: L0=kL,或者
L=L0[1-(u2/c)]1/2……（6）
因?yàn)閇1-(u2/c)]1/2≤1，所以L≤L0，即運(yùn)動的尺子縮短，此即尺縮效應(yīng)。
另外，在運(yùn)動坐標(biāo)系S’內(nèi)的某一地點(diǎn)（△x’=0），發(fā)生一個事件（如兩次閃光），觀測者A測得事件發(fā)生的時間間隔為△t’，則由（2）式得
△t’=[△t-(u△x/c2)][1-(u2/c)]-1/2
在靜止坐標(biāo)系S的觀測者B，測得事件發(fā)生的時間間隔為△t，則由（4）式得：
△t=△t’[1-(u2/c)]-1/2……（6）
因?yàn)閇1-(u2/c)]1/2≤1，所以△t≥△t’，即運(yùn)動的鐘走時慢，此即鐘慢效應(yīng)，也稱“時間膨脹”。
關(guān)于“鐘慢尺縮效應(yīng)”，雖然聽起來是非�；奶频模捎诟鶕�(jù)狹義相對論所作的一切推論，理論與實(shí)踐相符得非常好，因而狹義相對論的相對時空觀念完全被人們接受，牛頓的絕對時空觀念完全被人們拋棄。
為了將“相對性原理”推廣到非慣性系，愛因斯坦利用黎曼幾何這一工具，建立了引力場方程，得出“時空”依賴于其周圍的質(zhì)量分布，而具有“彎曲”的性質(zhì)。我認(rèn)為，黎曼空間的存在，在幾何上仍然存在嚴(yán)格的前提，然而，廣義相對論的整個理論體系非常缺乏形式表達(dá)與物質(zhì)對象之間的嚴(yán)格對應(yīng)。一系列實(shí)驗(yàn)上的巧合給了我們“空間大小可以變化”，甚至可以“彎曲”的假象，實(shí)際上，這種看法是十分荒唐的，我們不能僅僅因?yàn)閺V義相對論的理論與實(shí)驗(yàn)相符，就認(rèn)為它是正確的。
由于狹義相對論的時空概念只具有相對意義，則“鐘慢尺縮效應(yīng)”也是相對而言的。也就是說，在靜止坐標(biāo)系S的觀測者B，通過觀測得到運(yùn)動坐標(biāo)系S’的“鐘慢尺縮”； 在運(yùn)動坐標(biāo)系S’的觀測者A則認(rèn)為自己是靜止的，A看到坐標(biāo)系S的運(yùn)動速度為-u，A通過觀測得到坐標(biāo)系S的“鐘慢尺縮”。 觀測者A和B都認(rèn)為對方的鐘走慢了，尺子縮短了。這一結(jié)論顯然是矛盾的，因而是不能令人滿意的。
為了進(jìn)一步揭露以上時空概念的矛盾，我們再來看一個例子（請看下圖）：
ABCDE為較粗的、裸露的理想銅導(dǎo)線，按圖中連接則回路中有電流I通過�，F(xiàn)將上圖作些改動：
�。�1） 該理想實(shí)驗(yàn)在遠(yuǎn)離一切力場的地方進(jìn)行；
�。�2） 電路靜止在慣性坐標(biāo)系S內(nèi)；
（3） 將A點(diǎn)斷開，然后在該處串接一個燈泡；
（4） 將C、D斷開，在S系內(nèi)測得C、D的距離為1米；
�。�5） 有一條靜止在慣性坐標(biāo)系S’內(nèi)的銅棒，在S’內(nèi)測得其長度為L’=1.1米，兩個端點(diǎn)為C’和D’；
�。�6） 在慣性坐標(biāo)系S觀測，水平放置的銅棒C’D’緊貼銅導(dǎo)線，由C左端向D飛行，運(yùn)動速度為u=0.99c；S系的觀測者測得銅棒C’D’的長度為L=0.155米＜1米，燈泡不亮。
�。�7） 在慣性坐標(biāo)系S’系的觀測者測得銅棒C’D’的長度為L’=1.1米，測得CD的長度L’’=0.14米，＜1.1米，燈泡亮。
顯然，依據(jù)狹義相對論，在不同坐標(biāo)系觀測我們得到了互相矛盾的結(jié)果。但是，這種矛盾是不允許的，是被禁止的，因?yàn)槭录慕Y(jié)果是唯一的——燈泡要么發(fā)光，要么不發(fā)光，二者必居其一。一個正確的理論必須對此進(jìn)行選擇并進(jìn)行令人滿意的解釋。
這充分暴露了狹義相對論時空觀念的深刻矛盾。
在前面我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，人類關(guān)于“時間” 的概念是抽象、主觀和模糊的，關(guān)于“空間” 的概念則是形象、客觀、和準(zhǔn)確的。因而，我們有理由相信：銅棒C’D’的客觀長度L0=1.1米，CD的客觀距離為LCD =1米。事件的結(jié)果應(yīng)該是：燈泡能發(fā)光！
三、對“時空”概念的重新審查
也許，如果沒有邁克爾孫—莫雷的光速實(shí)驗(yàn)，人們永遠(yuǎn)不會接受“相對時間”的觀念，但是，這個實(shí)驗(yàn)是無可挑剔的，“光速不變”（光速是一個恒量，與光源的運(yùn)動、觀測者的運(yùn)動無關(guān)）是鐵的事實(shí)，因此，“相對時間”是不可避免的。
在慣性坐標(biāo)系S’觀測，光速是c，x’=ct’；在慣性坐標(biāo)系S觀測，光速也是c，x=ct。因?yàn)閤＞x’， 所以，
t＞t’，即“時間膨脹”是客觀、真實(shí)、必然的。
“光速不變”正是由于時間的這一神秘原因引起的。但是，時間是一維的，它具有絕對的不可逆性，時間順序的絕對因果律，在本質(zhì)上不同于量子力學(xué)中的因果律，更不同于錄象倒放的逆過程。用于描述微觀粒子行為的“幾率”概念，違反了宏觀物體行為的因果律，那是允許的，它違反“常識”但不違反邏輯。而錄象倒放使我們能夠觀看復(fù)制的資料，但我們卻一點(diǎn)也不能干預(yù)、改變歷史事實(shí)。因而，錄象倒放這種“時間倒流”不具有真實(shí)的意義。只要是一個心智健康的人，決不會相信“時間倒流”。如果對“時間倒流不可能”這一基本邏輯不具有堅定的信念，我們就無法建立任何
[2]
科學(xué)定律。企圖制造“時間機(jī)器”的人，我奉勸他們連想都不要想，因?yàn)檫@比企圖制造“永動機(jī)”的人愚蠢萬倍。時間是連續(xù)的，它無始無終；宇宙是固有的存在，沒有開始，也沒有結(jié)束。
就算“宇宙大爆炸”是真的，那么，大爆炸前也是宇宙存在的另一種形態(tài)。
但是，“長度收縮”這一空間性質(zhì)是主觀、虛假的，是由于人們在測量過程中的不慎引起的假象，通過適當(dāng)?shù)奶幚砑纯尚Ｕ?/P>
慣性坐標(biāo)系S’相對慣性坐標(biāo)系S的速度為u（向右）。在S’系觀測直尺的長度為L’=L0，當(dāng)u不同時，在坐標(biāo)系S中觀測到無窮多個直尺長度L1，L2，L3……在這些所有的直尺長度的數(shù)值中,只有L’=L0是唯一正確的，其余的值都是錯誤的，因而必須修正。錯誤的原因是：當(dāng)我們位于一個相對直尺運(yùn)動的參照系時，測量其長度不能“同時”測量直尺的兩端。正確的測量方法是（分為兩步）：
第一次測量：“同時”測量直尺的兩端；測得銅棒C’D’的長度為
L1=L0[1-(u/c)2]1/2……（7）
第二次測量：“延時”測量直尺的右端�！把訒r”的時間為：
△T=△t{1-[1-(u/c)2]1/2}……（8）
校正長度為△L=X2-X1
由（1）、（3）兩式得
L0=X2’-X1’=[△L-u△T][1-(u/c)2]-1/2
校正長度△L= L0{1-[1-(u/c)2]1/2}……（9）
由（7）、（9）兩式得到經(jīng)過兩次測量后，得到校正后銅棒C’D’的長度為L=L1+△L=L0
既然我們通過“同時”測量銅棒兩端的坐標(biāo)，而得到銅棒長度偏短的錯誤結(jié)論，說明我們在測量D’點(diǎn)的坐標(biāo)時，已經(jīng)“提前”進(jìn)行了，這種“提前”是客觀真實(shí)的，而用“同時”的方法反而成了主觀、錯誤的了。出現(xiàn)這種錯誤的根本原因是人們在定義“時間”的概念時的主觀性、模糊性、抽象性所帶來的，是因?yàn)槿祟惸壳暗娜毕菰斐傻�。這有點(diǎn)象目前我們用語言來描述微觀粒子的量子行為一樣，用的是主觀、模糊、抽象語言，甚至于已經(jīng)破壞了我們在日常生活中所建立起來的因果律，但是，量子力學(xué)并不因此而失去它的價值，反而更加閃耀著人類智慧的光芒。
在上，標(biāo)尺的長度必須為大家公認(rèn)，從而能夠?yàn)檎麄�科學(xué)世界制定一個共同的標(biāo)準(zhǔn)，根本無需也不可能對于實(shí)驗(yàn)中決定于不同操作所出現(xiàn)的不同“觀測效果”作出同一化認(rèn)定。
“空間”從屬于獨(dú)立的抽象形式系統(tǒng)，它僅僅是表現(xiàn)物質(zhì)運(yùn)動的一個舞臺，是完全抽象定義的一種獨(dú)立存在，它僅僅是對一切物質(zhì)及其運(yùn)動“空間尺度”所必須的量度，它與真實(shí)存在著的物質(zhì)世界完全無關(guān)，也與物質(zhì)對象是否存在“質(zhì)量”這樣的前提無關(guān)�！翱臻g”的這種“共同量度基準(zhǔn)”的存在，是一切科學(xué)陳述的必需�！翱臻g”純粹是用來表現(xiàn)物質(zhì)世界的一個表述工具，是一個為表述物質(zhì)和物質(zhì)運(yùn)動所提供的、具有抽象意義的獨(dú)立舞臺。
在“宇宙大爆炸”之前，宇宙當(dāng)然是有“空間”的，“空間”提供了“宇宙大爆炸”之后的一個背景舞臺，只不過，此時的“空間”無法用“尺”這一“物質(zhì)”去量度，也沒有具有智慧的“人”進(jìn)行操作罷了。
因此，作為表觀物質(zhì)世界的自然科學(xué)中一個最簡單和最原始的概念，根本無需對作為度量標(biāo)準(zhǔn)的“空間”進(jìn)行特別的討論。
“時間”和“空間”作為形式系統(tǒng)中兩個必須的、最原始概念，比對于“質(zhì)量”的認(rèn)定更為基本，范圍也更為廣闊。
由此可得到以下結(jié)論：在不同慣性坐標(biāo)系中觀測，物體的長度不變，即空間具有絕對性。
黎曼幾何所描述的彎曲空間并不是真實(shí)的空間，黎曼幾何只是描述物理現(xiàn)象的一種數(shù)學(xué)手段，但絕不是唯一手段，甚至可以認(rèn)為它是一種錯誤的數(shù)學(xué)手段，因?yàn)樗鼘⒖茖W(xué)引導(dǎo)到了一條錯誤的道路。
愛因斯坦將不同單位的物理量構(gòu)造一個抽象的幾何“時空”，造成了科學(xué)史上從未出現(xiàn)過的空前邏輯紊亂。光線真實(shí)存在的彎曲狀況，是由大質(zhì)量星體的萬有引力（改造后）造成的，不可能決定于“廣義相對論”中那個未知量和方程數(shù)都不同一、處處需要補(bǔ)充新的人為假設(shè)、演繹邏輯充滿紊亂的“度量張量”場。
因此，牛頓關(guān)于空間具有客觀絕對性的觀點(diǎn)是正確的：“絕對的空間，就其本性而言，是與外界任何事物無關(guān)、永遠(yuǎn)是相同的和不動的。相對空間是絕對空間的可動部分或者“量度”。
“空間”不是物體，它只是物體表演（運(yùn)動）的一個“舞臺”，這個“舞臺”是人們根據(jù)物質(zhì)的存在和運(yùn)動而抽象出來的概念，“空間”既看不見，也摸不著。只有物體才有“大小”、“平直”、“彎曲”之分，“空間”不是物體，故無“大小”、“平直”、“彎曲”之分。
空間是絕對的、均勻、連續(xù)性的；宇宙空間并非“有限無邊”，而是“無邊無際”的。
但是，牛頓關(guān)于時間具有絕對性的觀點(diǎn)是錯誤的： “絕對的、真正的和數(shù)學(xué)的時間自身在流逝著，而且由于其本性而在均勻地、與任何其它外界事物無關(guān)的流逝著，相對的、表觀的和通常的時間是……通過運(yùn)動來進(jìn)行的量度，我們通常就用諸如小時、月、年等這種量度以代替真正的時間”。
時間是一維的，即用一個參數(shù)就能夠表明所有事件發(fā)生的先后順序，時間標(biāo)架方
[3]
向的選擇是確定的，不帶有觀察者的隨意性。為了給出在空間不同點(diǎn)的事件的先后順序和時間間隔，需選取時間標(biāo)架，即在已定空間標(biāo)架的固定點(diǎn)選擇標(biāo)準(zhǔn)鐘，并使空間所有相對靜止點(diǎn)上的鐘與標(biāo)準(zhǔn)鐘同步。選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)鐘記錄同一事件的時刻可能不同，但是兩事件發(fā)生的先后順序和時間間隔不會因鐘的不同而改變。但是，當(dāng)我們考察空間非相對靜止點(diǎn)上的鐘的時候，兩事件發(fā)生的先后順序仍然不會因鐘的不同而改變，時間間隔卻是不同的了！四、絕對靜止參照系和慣性參照系
狹義相對論認(rèn)為，所有物體的運(yùn)動都是相對的，所有慣性坐標(biāo)系中都是平等的，絕對靜止參照系是不存在的。在所有慣性坐標(biāo)系中，一切定律相同，在反映物理規(guī)律的形式上保持不變。因而，你無法通過物理實(shí)驗(yàn)證明你所在的參照系與別的參照系有何區(qū)別。
我認(rèn)為，物體的運(yùn)動既有相對性，也有絕對性，所有慣性坐標(biāo)系中不是平等的，絕對靜止參照系是存在的，“相對性原理”不具有普遍性，可以通過物理實(shí)驗(yàn)證明你所在的參照系與別的參照系有何區(qū)別。
首先，運(yùn)動的相對性大家都清楚，不必多說。關(guān)于運(yùn)動的絕對性，我們來看一個簡單的例子：
在地球上有一個正在旋轉(zhuǎn)的陀螺，最大半徑為5cm，相對太陽的轉(zhuǎn)速為4圈/秒，陀螺作圓周運(yùn)動的線速度為：v=rω≈1.3（米/秒）。但是，如果以旋轉(zhuǎn)的陀螺為參照系，太陽作圓周運(yùn)動的線速度為：
V’=Rω=1.5x10118π≈3.80x1012（米/秒）
這一速度遠(yuǎn)大于光速。顯然，我們不能把以上兩種相對運(yùn)動看成是等價的。
其次，所有慣性坐標(biāo)系中都不是平等的。例如：在遠(yuǎn)離一切力場的地方，有兩個以相對速度u運(yùn)動的慣性坐標(biāo)系S 和S’，對于固連在其上的觀測者A和A’而言，到底是誰的“鐘”走時更快呢？雖然這是一個理想實(shí)驗(yàn)，但我們必須回答以上問題而不可借故回避，就象伽利略的斜面慣性實(shí)驗(yàn)和愛因斯坦的電梯實(shí)驗(yàn)一樣，不能因?yàn)樗麄兪抢硐雽?shí)驗(yàn)而否定其重大意義。
要回答以上問題就必需要確定“絕對靜止參照系”：
在地上觀測，地球是一個精確度較高的“靜止參照系”；
在太陽系觀測，太陽的中心是一個比地球精確度更高的“靜止參照系”；
在銀河系觀測，銀河系質(zhì)心是一個比太陽中心精確度更高的“靜止參照系”；
總星系的質(zhì)心是一個比銀河系質(zhì)心精確度更高的“靜止參照系”；
……
隨著時間的推移,人類的智慧不斷提高,人們可以不斷地繼續(xù)尋找下去，得到越來越精確的“靜止參照系”。也許，宇宙大爆炸的起點(diǎn)才是真正意義上的“絕對靜止參照系”—— 這是宇宙間唯一優(yōu)越的慣性參照系。也許，憑著人類的智慧永遠(yuǎn)無法找到真正意義上的“絕對靜止參照系”，但是，我們確信人類可以不斷逼近“絕對靜止參照系”，就象“絕對零度”和“理想氣體”不可能達(dá)到一樣，但我們可以不斷逼近它。確定“絕對靜止參照系”的意義在于，它有利于我們對物體的運(yùn)動進(jìn)行精確的描述。
一旦確定了“絕對靜止參照系”，我們就可以定義慣性坐標(biāo)系了：凡是相對絕對靜止參照系作勻速直線運(yùn)動的參照系，就是慣性坐標(biāo)系。
在牛頓力學(xué)和相對論中，定義慣性坐標(biāo)系時都存在循環(huán)的矛盾。
有了近似的“絕對靜止參照系”，我們就可以比較慣性坐標(biāo)系S 和S’的速度，比較兩者中哪一個相對“絕對靜止參照系”的速度教大，則這個坐標(biāo)系的“鐘”走時較快。
例如，從宇宙中高速飛向地球的μ子，比靜止在地球上的μ子壽命更長；相對地球被加速（作高速勻速圓周運(yùn)動）的μ子比靜止在地球上的μ子壽命更長。
五、“相對性原理”不具有普適性
大自然既具有簡單、和諧、統(tǒng)一的一面，也具有復(fù)雜、混亂、形式多樣的一面。要求所有物理定律在一切坐標(biāo)系中具有相同的形式（協(xié)變性），是人們美好的愿望，這是人類的主觀要求，這種主觀愿望必須服從于大自然的客觀實(shí)際。因此，對于“相對性原理”不具有普適性的事實(shí)無須大驚小怪。
我們知道，在不同慣性坐標(biāo)系中觀測，天空中飛鳥的運(yùn)動軌跡，結(jié)果是不一樣的，“飛鳥的運(yùn)動軌跡”算不算是一種“物理規(guī)律”呢？在不同慣性坐標(biāo)系中觀測，物體的坐標(biāo)、長度、速度不同，同一事件所經(jīng)歷的時間間隔不同。下面我們將看到，在不同慣性坐標(biāo)系中觀測，物體的質(zhì)量不同，物體所受的萬有引力也不同。
相比之下，一種真實(shí)的存在，比一種人們主觀上要求的“協(xié)變性”更為重要�？茖W(xué)的任務(wù)正是使得我們建立的理論與“真實(shí)的存在”之間取得盡量小的誤差�！白匀�、簡單、和諧、統(tǒng)一”的科學(xué)美絕非大自然的客觀真實(shí)，它屬于意識范疇。
六、關(guān)于光速不變原理
從理論上看，麥克斯韋電磁理論要求光速不變；從實(shí)踐上看，邁克爾-莫雷的光速實(shí)驗(yàn)說明光速不變。因而，從表面上看，狹義相對論的時空觀就是“光速不變原理”的必然推論，其實(shí)應(yīng)該倒過來說：正是“時間膨脹”這一原因，導(dǎo)致“光速不變”這一結(jié)果。因?yàn)�，我們只有定義了“時空”概念，才能得到“速度”的概念。所以，只要我們承認(rèn)“時間膨脹”，對“光速不變
[4]
”就不會感覺到奇怪。當(dāng)然，我們還可以從以下角度對“光速不變”進(jìn)行更深入的理解：�。�1） 靜止質(zhì)量為0的物體，其在真空中的速度必為c。c為物質(zhì)運(yùn)動的“極限”速度，它充當(dāng)了“無窮大”的角色，因此靜止質(zhì)量為0的光子，它從靜止加速到c是瞬間完成的（不需要時間）。當(dāng)光子的運(yùn)動速度達(dá)到c后，就不能再加速了，因?yàn)樽饔昧Φ乃俣纫脖幌拗圃赾之內(nèi)，這樣就沒有一個力能夠從光子的背后作用于它。但是，力能夠從光子的前面和側(cè)面作用于它，故光子可以減速，也可以彎曲。
�。�2） 在真空中速度為c的物體，其靜止質(zhì)量必為0。物體的運(yùn)動質(zhì)量與靜止質(zhì)量的關(guān)系滿足下式： m=m0/[1-(u2/c)]1/2
如果物體靜止質(zhì)量不為0，當(dāng)它在真空中速度為c時，其運(yùn)動質(zhì)量無窮大，而這是不可能的，所以在真空中速度為c的物體，其靜止質(zhì)量必為0。
�。�3） 靜止質(zhì)量為0的物體，慣性為零，保持原來運(yùn)動狀態(tài)的屬性為零；
例如，光子靜止質(zhì)量為0，當(dāng)光源的運(yùn)動速度為v時, 光子并不能保留原來運(yùn)動狀態(tài)v。光子的運(yùn)動與光源不運(yùn)動時的情況一模一樣。另一方面，從運(yùn)動學(xué)的角度看，運(yùn)動具有相對性，即“觀察者靜止而光源的運(yùn)動速度為v”，與“光源靜止而觀察者的運(yùn)動速度為v”是等價的，因此，“光在真空中的速度恒為c,與光源的運(yùn)動無關(guān)，與觀察者的運(yùn)動無關(guān)”。
�。�4） 光是波，當(dāng)波源靠近觀察者時，波長λ變小，頻率ν變大，但波長與頻率的乘積λν不變，等于c,即λν=c；當(dāng)波源遠(yuǎn)離觀察者時，波長λ變大，頻率ν變小，但波長與頻率的乘積λν不變，等于c,即λν=c。
如果有一天人類發(fā)現(xiàn)宇宙中存在運(yùn)動速度大于c的粒子，我們可以肯定它不是從靜止加速而來的，而是它本來的運(yùn)動速度就大于c，而且，它的運(yùn)動速度永遠(yuǎn)無法降低到c。
七、廣義相對論的缺陷
1、廣義相對論“奇點(diǎn)”的存在
廣義相對論的引力場方程為：
這個方程是高度非線性的，一般不能嚴(yán)格求解。只有在對時空度規(guī)附加一些對稱性或其他要求下，使方程大大簡化，才有可能求出一些嚴(yán)格解。
在引力場球?qū)ΨQ的假定下，可以得到方程的史瓦西解：
顯然，度規(guī)在ｒ=2MG/ｃ2和ｒ＝0處奇異（趨于無窮大）。但是,ｒ=2MG/ｃ2處的奇異是由于坐標(biāo)系帶來的,可以通過適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系變換來避免。ｒ＝0處的奇點(diǎn)是本質(zhì)的。在奇點(diǎn)上，時空曲率和物質(zhì)密度都趨于無窮大，時空流形達(dá)到盡頭。不僅在宇宙模型中起始的奇點(diǎn)是這樣，在星體中引力坍縮終止的奇點(diǎn)也是這樣。在奇點(diǎn)處，“一切科學(xué)預(yù)見都失去了效果”，沒有時間，也沒有空間。無窮大的出現(xiàn)顯然是廣義相對論的重大缺陷。
另外，對于廣義相對論的形式復(fù)雜性，世界著名學(xué)家波恩說：“它的形式復(fù)雜得可怕”。
把時間和空間這兩個具有完全不同抽象內(nèi)涵和不同物量綱的概念同一化，帶給人們的困惑和不解是無法揮之而去的，晚年的愛因斯坦不時流露對他那只時時需要加以校對的鐘，和那把處處需要校正的尺不滿。
2、廣義相對論與量子理論不相容
量子理論是非常完備的科學(xué)理論，而廣義相對論和量子理論彼此間并不相容。
1920年，韋爾提出了一個將電磁場和引力場聯(lián)系起來的電磁場幾何化的理論，他的基本想法是：把電磁場與空間的局部度規(guī)不變性聯(lián)系起來。韋爾的理論不僅沒有得到學(xué)術(shù)界的認(rèn)可，而且也與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符。之后，瑞尼契、惠勒、米斯納等人也作了很多將電磁場幾何化的嘗試，都沒有獲得成功。
人們也曾試圖將引力場進(jìn)行量子化，并從中尋求引力場與電磁場的本質(zhì)聯(lián)系，企圖用量子論的方法實(shí)現(xiàn)引力場與電磁場的統(tǒng)一。電磁場的場量子是光子，類似地人們欲將量子化的引力場的場量子稱為引力子。但經(jīng)過幾十年的努力，引力場的量子化嘗試連連失敗。
廣義相對論運(yùn)用數(shù)學(xué)工具“黎曼幾何” 和“張量分析”得到“空間彎曲”的結(jié)論，但我認(rèn)為，“彎曲的空間”只是一種運(yùn)算符號，它沒有物理意義，更不能描述真實(shí)的空間。例如，在分析簡諧振動和簡諧波的規(guī)律時，用復(fù)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的結(jié)果描述可以簡諧量，但復(fù)數(shù)并不是簡諧量，復(fù)數(shù)本身沒有物理意義。又如，在量子力學(xué)中用“波函數(shù)” 進(jìn)行運(yùn)算能得到可觀測量，但“波函數(shù)” 并不是可觀測量，它本身沒有物理意義。
八、對萬有引力定律的改造
顯然，牛頓萬有引力定律是有缺陷的，我們認(rèn)為該定律是一個正確定律極好的近似。為了便于進(jìn)行類比，我們來看一個電磁學(xué)現(xiàn)象：
在一個范圍內(nèi)，同時有一個恒定的電場和磁場(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)，其中，電場由帶電量為-Q（場源）的均勻球體產(chǎn)生。距離球心r處，有一靜止點(diǎn)電荷，帶電量為+q（q＜＜Q），其對場源的影響可忽略不計。則點(diǎn)電荷不受磁場的作用， Fc=0；所受電場力（庫侖力）為有心力，大小為：
Fe =Qq/4πεr2……（10）
如果點(diǎn)電荷以速度v運(yùn)動，則所受電場力仍滿足（1）式，同時，它還要受到磁場力（洛侖滋力）的作用，大小為：
Fc =Bqvsinθ……（11）
θ為B與v的夾角，洛侖滋力Fc不是有心力，其方向恒與速度v的
[5]
方向垂直，由左手定則確定�？芍鍋鲎塘c對點(diǎn)電荷不做功。萬有引力F1=（GMm/r2）與（1）式很相似，因此，我們假定，在萬有引力場中運(yùn)動的物體，除受引力F1之外，同時受到另一個類似洛侖滋力力（暫稱為附加力）F2的作用，F(xiàn)2是速度v的函數(shù)，其方向恒與速度v的方向垂直，在v 與r構(gòu)成的平面（密切面）之內(nèi)，指向曲率中心一方，大小為：
F2=（GMmv2/r2c2）
由此得到萬有引力的精確表達(dá)式為：
F=（GMm/r2）[1+（v2/c2）]
=（GMm/r2）+（GMmv2/r2c2）……（12）
其中，c為真空中的光速，m為物體的運(yùn)動質(zhì)量。
m=m0/[1-（v2/c2）]1/2
我們稱第一項（GMm/r2）為愛因斯坦引力，第二項（GMmv2/r2c2）為附加力。
因?yàn)椤跋鄬π栽怼辈痪哂衅者m性，所以改造后的萬有引力定律并不滿足洛侖滋協(xié)變性，就是一種正常的現(xiàn)象。
至此，我們已經(jīng)完成了對萬有引力定律的改造，下面對新理論進(jìn)行。
九、對新時空理論的檢驗(yàn)
我認(rèn)為，在考慮“引力場”和“變速運(yùn)動”的情況下，時空仍然是平直的。
1、太陽光譜線“紅移”
根據(jù)改造的萬有引力定律和光的波粒二象性，就可以得到太陽光譜線“紅移”的結(jié)果。
當(dāng)光子從太陽(r0=R)運(yùn)動到地球(r=∞)時, 對于速度為c的光子, 太陽的愛因斯坦引力f1對光子作負(fù)功，地球的愛因斯坦引力F1對光子作正功, 太陽、地球附加力（F2）對光子不作功。f1引起光子的能量變化為：
ΔE1=-∫f1dr=-GMm∫(1/r2)dr（光子的質(zhì)量m變化很小，故可提到積分號外）
以太陽為參照系，當(dāng)光子從太陽(r=R)運(yùn)動到地球(r=∞)時, 將r從r=R到r=∞積分得：
ΔE1=-GMm/R
光子的能量E=mc2=hν, ΔE1=hΔν=-GMm/R
Δν=-GMm/hR
F1引起光子的能量變化為：
ΔE2=∫F1dr=-GM’m∫(1/r2)dr
=-（GM’m/r）+C’
以地球?yàn)閰⒄障担?dāng)光子從太陽(r=∞)運(yùn)動到地球(r=R’)時,
ΔE2=GM’m/R’
ΔE2=hΔν’=-GM’m/R’
Δν’=-GMm’/hR’
光子的能量總變化為：
ΔE=ΔE1+ΔE2
=-GMm/R +GM’m/R’
=Gm[（M’ /R’）-（M/R）]
相對而言，地球的引力比太陽的引力小很多，地球的質(zhì)量與半徑的比值（M’/R’），比太陽的質(zhì)量與半徑的比值（M /R）小4個數(shù)量級，故對光子能量總變化的主要貢獻(xiàn)來自太陽的引力，ΔE≈ΔE1，Δν=-GMm/hR
而E= hν0，ν0=E /h=mc2/ h
Δν/ν0=-GM/Rc2=-2.12x10-6
負(fù)號表示光從太陽運(yùn)動到地球頻率變小。這就是太陽光譜線“紅移”的理論值。實(shí)際觀測結(jié)果為 -2.12x10-6。
對天狼星伴星光線的引力紅移，理論值為：
Δν/ν0=28x10-5
1971年，格林斯坦（J.L.Greenstein）利用衍射技術(shù)，得到實(shí)際觀測結(jié)果為： （30+5）x10-5。
我們必須注意，雖然新理論的結(jié)論與廣義相對論一樣，但原因卻不相同。
我們知道，光源的固有頻率是指，相對光源靜止的觀測者檢測到的光源所發(fā)出的光子的頻率。例如，某原子的固有頻率取決于該原子的能級結(jié)構(gòu)，它是該原子的固有屬性，與引力場的大小毫無關(guān)系。無論是黑洞、太陽、地球上的氫原子，還是遙遠(yuǎn)太空中遠(yuǎn)離引力場的氫原子，對于相對氫原子靜止的觀測者，它們在躍遷時所發(fā)出的頻率大小都相同，等于氫原子的固有頻率。
如果光源遠(yuǎn)離觀測者，觀測者檢測到的光源所發(fā)出的光子的頻率將變�。l率“紅移”）——這是多普勒效應(yīng)，
但是，廣義相對論認(rèn)為，太陽光譜線引力“紅移” 的原因是：太陽表面的引力場比地球表面的引力場強(qiáng)，因而太陽表面的鐘走得較慢，當(dāng)用某種物質(zhì)從太陽發(fā)出的光譜線的頻率，與同一物質(zhì)從地球發(fā)出的光譜線的頻率進(jìn)行比較時，結(jié)果是，從太陽發(fā)出的光譜線的頻率較�。ā凹t移”）。
新理論認(rèn)為，太陽光譜線“紅移” 的原因是：從太陽表面的光子運(yùn)動到地球時,由于其受到的力主要是來自于太陽的引力，而該引力對光子做負(fù)功，引起光子能量的減少，但光速大小不變，只能是光子頻率減少了（E=hν）。當(dāng)用某種物質(zhì)從太陽發(fā)出的光譜線的頻率，與同一物質(zhì)從地球發(fā)出的光譜線的頻率進(jìn)行比較時，結(jié)果是，從太陽發(fā)出的光譜線的頻率較�。ā凹t移”）。
從太陽發(fā)出的光譜線到達(dá)地球的觀測者，將同時產(chǎn)生多普勒“藍(lán)移”效應(yīng)。
鐘的快慢與固定在它之上的坐標(biāo)系的速度和加速度有關(guān)，與觀測者的坐標(biāo)系有關(guān)，與它所處在的引力場強(qiáng)弱無關(guān)。
2、地球光譜線“藍(lán)移”
1959年龐德等人在哈佛大學(xué)首次在地面上直接驗(yàn)證了引力頻移。利用 在塔頂發(fā)射 射線，在塔底接收。塔高H為 。
此實(shí)驗(yàn)在地面上，故可忽略太陽對光子的作用。地球的愛因斯坦引力F1對光子作正功,地球附加力（F2）對光子不作功。F1引起光子的能量變化為：
ΔE1=∫F1dr=GMm∫(1/r2)dr
=-（GMm/r）+C ， 將r 從（H+R）到R積分，
ΔE1=（GMm）{（1/R）-[1/（R+H）]}
在地面上，(GMm/R2)=mg, GM=gR2,
ΔE1=hΔν
Δν=gHm/h[1+（H/R）]≈gHm/h
[6]
[（H/R）＜＜1]，而E= hν0，ν0=E /h=mc2/ hΔν/ν0=gH/c2=2.46x10-15
這就是光譜線“藍(lán)移”的理論值，表示光從塔高H為 射到地球表面，光頻率變大。實(shí)際觀測結(jié)果為2.46x10-15。
我們必須注意，雖然新理論的結(jié)論與廣義相對論一樣，但原因卻不相同。
廣義相對論認(rèn)為， 射線“藍(lán)移” 的原因是：塔高H為 處的引力場比塔底的引力場弱，因而塔高H為 處的鐘走得較快，故在塔底接收來自 射線的光譜線頻率較大。
新理論認(rèn)為， 射線“藍(lán)移” 的原因是：從塔高H為 處的 射線運(yùn)動到塔底時,由于其受到的力主要是來自于地球的引力，而該引力對光子做正功，引起光子能量的增加，其相應(yīng)的頻率增大（E=hν）。
如果從塔底將 射線射向塔高H為 處,由于其受到的力主要是來自于地球的引力，而該引力對光子做負(fù)功，引起光子能量的減少，其相應(yīng)的頻率減少（E=hν），出現(xiàn)“紅移”現(xiàn)象。
為了關(guān)于 射線“藍(lán)移”的正確與否，我們可以做兩個實(shí)驗(yàn)：
�。�1）在珠慕朗瑪峰大約8000米海拔高度，或者1萬米高空的飛機(jī)上，原地測出（不要從高射向低，也不要從低射向高）以上 射線的頻率；
�。�2）在廣西的北海銀灘原地測出以上 射線的頻率。
如果在高低兩處測出以上 射線的頻率滿足以下關(guān)系式
�。ǜ咛幍念l率較大）：
Δν/ν0=gH/c2
則說明廣義相對論正確，否則錯誤。
3、恒星光線的偏折
以遙遠(yuǎn)恒星光子的運(yùn)動速度的前進(jìn)方向?yàn)閤軸負(fù)方向，建立平面坐標(biāo)系x-o-y,在太陽引力場中，光子的運(yùn)動速度非常大，運(yùn)動質(zhì)量m很小,它的偏角θ非常小, 光子在y軸方向的分運(yùn)動速度非常小，所以：
F1sinθ+ F2=may=m(dvy/dt)
F1=（GMm/r2），
F2=（GMmv2/r2c2），對于光子，v=c，F(xiàn)2=（GMm/r2）
F1與F2大小相等，但方向不同。
光子在x軸方向的速度可以認(rèn)為不變，為c≈dx/dt
sinθdx=rdθ, sinθ=R/r（R為太陽半徑，r為光子與太陽中心的距離），在t時刻，光子運(yùn)動速度與x軸負(fù)方向的夾角為dθ,當(dāng)光子從+∞遠(yuǎn)處運(yùn)動到-∞遠(yuǎn)處時（θ從而到π），光子的總偏角為：
θ=(GM/Rc2)∫（sinθ+1）dθ
=(2+π)GM/Rc2=2.2"
1919年5月,兩組科學(xué)觀測隊分別進(jìn)行第一次實(shí)際觀測到, 恒星光線擦過太陽邊緣到達(dá)地球的“總偏角”為1.98"+0.30 和1.61+0.12"。在各次日蝕中，至今已對400多顆恒星作了這種測量，觀測數(shù)據(jù)的范圍是從1.57" 到2.37"，平均值是1.89"。
4、水星的“附加進(jìn)動”
水星是離太陽最近的行星，它受太陽的引力場影響最大。實(shí)際觀測表明，水星近日點(diǎn)的進(jìn)動角為5600.73"/百年,其中,根據(jù)牛頓理論得出的進(jìn)動角為5557.62"/百年(5025"來源于天文坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn),占89.7%；約532"來源于其他行星的引力攝動，占9.5%，)。用牛頓理論，無法解釋多余的進(jìn)動角(附加進(jìn)動)43.11"/百年(占0.8%)。
在太陽引力作用下，質(zhì)量為m的水星作橢圓運(yùn)動（當(dāng)分析附加力的方向時，可認(rèn)為水星作圓周運(yùn)動，附加力近似指向圓心），F(xiàn)≈（GMm/r2）[1+（v2/c2）]，
取單位制c=1，引力勢為：V=（GM/r）[1+v2]
水星軌道方為：
(1/2)(dr/dt)2=E+(L2/2r2)+(GM/r)+（GMv2/r）
E為總能量， L=rv為單位質(zhì)量的角動量。
利用(dψ/dt)=L/r2把上式化為r對ψ的微分方程：
[d2(1/r)/d2ψ] +(1/r)=(GM/L2)+(3GM/r2)
令u= GM/r,則得到軌道方程：
(d2u/d2ψ)+u=(GM/L)2+(3u2)……(13)
u =(GM/L)2[1+ecosψ+keψsinψ]
≈(GM/L)2{1+ecos[(1-3(GM/L)2 ]ψ}
該軌道的近日點(diǎn)將發(fā)生進(jìn)動，近日點(diǎn)進(jìn)動的標(biāo)志是:
[1-3(GM/L)2]ψ=2nπ（n=0,1,2,3……）,
ψ=2nπ/[(1-3(GM/L)2) ]≈2nπ[ (1+3(GM/L)2) ]
兩個相鄰的近日點(diǎn)方位角之差為：
Δψ=6π(GM/L)2)
代入水星數(shù)據(jù)，水星100年的“附加進(jìn)動角”為:
ΔΦ=43(")
實(shí)際觀測結(jié)果為：ΔΦ=43.11" ,
對于太陽系內(nèi)的行星，都可認(rèn)為作圓周運(yùn)動，受到太陽的引力為：
F=（GMm/r2）[1+（v2/c2）]
其中， m=m0/[1-（v2/c2）]1/2
將下式展開，1/[1-（v2/c2）]1/2
F=（GMm0/r2）{[1+（3v2/2c2）]+（7v4/8c4）+……}。
當(dāng)行星的公轉(zhuǎn)速度v＜＜c,二階及其以上的小量被忽略時， F≈（GMm0/r2），新理論還原為經(jīng)典力學(xué)的引力。
5、μ子和孿生子壽命
實(shí)驗(yàn)表明，μ子靜止時的平均壽命為2.197X10-6秒，如果使μ子在磁場中作高速圓周運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)其平均壽命變?yōu)?6.69X10-6秒, 壽命延緩了12倍多，與狹義相對論的理論值相符。以上分析問題是以地球?yàn)閰⒖枷档摹?/P>
如果以固定在磁場中作高速圓周運(yùn)動的物體作參考系，觀測者看到，靜止在地面上的μ子也是作高速圓周運(yùn)動的，這樣，靜止在地面上的μ子平均壽命變?yōu)?6.69X10-6秒, 壽命延緩了12倍多。
從表面看，以上兩種結(jié)果似乎是矛盾的，實(shí)際上并不是如此。因?yàn)楠M義相對論討論問題被限制在慣性參考系范圍之內(nèi)，而速度只具有相對意義，但物體運(yùn)動的加速度卻有絕對的意義。當(dāng)我們選擇地球?yàn)榻茟T性參考系的時候
[7]
，即意味著，在磁場中作高速圓周運(yùn)動μ子的加速度必須有絕對的意義。結(jié)論是：有絕對加速度的μ子的壽命延緩了，具體延緩了多少，與μ子相對地球的速度有關(guān)。同理，當(dāng)我們選擇地球?yàn)榻茟T性參考系的時候，雙生子中的哥哥以接近光速的速度乘坐飛艇到太空旅行，返回后發(fā)現(xiàn)他弟弟比他老了許多。那是因?yàn)楦绺鐔⒑胶头岛綍r相對慣性參考系有絕對加速度，故哥哥壽命延緩了，具體延緩了多少，與哥哥相對地球的速度有關(guān)。
我們知道，在非慣性參考系（相對慣性參考系有加速度的參考系）中，要使經(jīng)典力學(xué)定律仍然適用，必須引入慣性力的概念，而慣性力并不是一個真實(shí)的力，你根本無法知道慣性力的施力者是誰。雖然，相對非慣性參考系來說，慣性參考系是有加速度的，但在慣性參考系中卻不能、也不需要引入慣性力的概念，這說明慣性參考系與非慣性參考系的地位是不平等的，物體運(yùn)動的加速度有絕對的意義
6、雷達(dá)波延遲
在分析恒星的光線經(jīng)過太陽表面被偏折的情況時，我們的新理論與廣義相對論的結(jié)果是非常近似的。因而，在分析雷達(dá)波延遲的情況時，兩者的結(jié)果也應(yīng)該是非常近似的。不同的是，新理論認(rèn)為，雷達(dá)波延遲是因?yàn)樗?jīng)過星體表面附近時，受到星體引力發(fā)生偏折而多走了一段路程，但雷達(dá)波的速度不變，所以雷達(dá)波延遲。廣義相對論認(rèn)為，以上原因使雷達(dá)波返回時間延遲一半，另一半時間延遲是由于空間彎曲造成的。
7、引力波形式的一種可能
類比麥克斯韋電磁場方程的積分形式,我們假設(shè)引力場方程的積分形式為:
∮（S）E.dS=4πGM0
∮（L）E.dL=∫∫(のB/のt) . dS
∮（S）B.dS=4πGM0v2/c2
∮（L）B.dL=4πGv2/c2∫∫(のE/のt) . dS
設(shè)E的方向?yàn)閤軸正方向，E與 B組成的平面在xoy
平面內(nèi)，E與 B的夾角為θ，B在y軸的投影為Bcosθ,則
z軸正方向?yàn)橐Σǖ姆较颉?/P>
我們假定，引力波的波動方程為：
(の2E/のz2)=k (の2E/のt2)
(の2B/のz2)= k(の2B/のt2)
其中，の為偏微分符號，k=4πG v2sin2θ/c2
則引力波的傳播速度為：
Vy=1/k1/2=c/2v(πG) 1/2sinθ
對于水星：公轉(zhuǎn)平均速度V=4.79x104(m/s), 橢圓軌道半長軸a=5.79x1010(m)，偏心率e=0.2056, 半短軸b=5.67x1010(m),焦距c’=1.17x1010(m),光速c=3x108(m/s),萬有引力恒量G=6.67x10-11，
水星運(yùn)動到y(tǒng)軸上時，tgθ=(c/b)=0.206,sinθ=0.202
Vy=3.33 x108 c (m/s)≈c2
水星運(yùn)動到其它位置時，sinθ的值更小，引力波的傳播速度Vy更大。對于包括地球在內(nèi)的其余8大行星，偏心率e更小，運(yùn)行軌道更接近圓，sinθ的值更小，引力波的傳播速度Vy更大。由此可推斷：引力波的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光速c。
對于以黑洞引力中心為圓心，以黑洞半徑為半徑作圓周運(yùn)動的物體，sinθ趨向零，黑洞引力波的傳播速度無窮大。
引力子的靜止質(zhì)量為負(fù)數(shù)，表明它所受外力的方向與其加速度的方向相反。
在我的另一篇論文《超光速物體的基本特性》中曾推算得如下結(jié)論：超光速物體具有穿透性！對于這種穿透性有兩種理解：一是超光速物體完全表現(xiàn)為波動的性質(zhì)，波具有穿透性；二是超光速物體完全表現(xiàn)為粒子的性質(zhì)，當(dāng)該超光速粒子與一普通物體正面碰撞時，將以無窮大速度沿物體表面到達(dá)物體背面，然后在瞬間改變?yōu)榕鲎埠蟮乃俣取?/P>
太陽的引力波可以完全穿透擋在它前面的水星以及其他任何星體而迅速抵達(dá)地球。否則，地球?qū)?yán)重偏離它的運(yùn)行軌道，后果不堪設(shè)想。
由此可見，鑒于目前人類的科技水平，引力波是不易被探測到的。
8、黑洞的假設(shè)
如果某恒星引力場足夠大，經(jīng)過恒星附近的物體將被它吸引而與之融為一體，即便是光子經(jīng)過恒星附近時也將被俘獲而沿恒星表面作圓周運(yùn)動，在新理論中，光子所受引力為F=F1+F1=2GMm/r2，此即光子作圓周運(yùn)動所需要的向心力為2GMm/r2=mc2/r，引力半徑為：r=2GM/c2
如果恒星半徑R≤2GM/c2，則恒星表面所發(fā)出的光將不能傳播出去，從而遠(yuǎn)處的觀測者不能看到這顆恒星。
恒星因?yàn)椴粩辔掌渌镔|(zhì)而不斷增加自己的質(zhì)量，同時增加自己的引力場，物質(zhì)被強(qiáng)大的引力向恒星內(nèi)部擠壓，恒星半徑不斷縮小。如果恒星物質(zhì)的密度均勻，引力中心在球心。在球內(nèi)部的任何地方包括引力中心，物體受力大小都是有限值，絕對不會出現(xiàn)無限大的密度，也不會出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)無限慢的時鐘，不會出現(xiàn)一切定律都失效的奇點(diǎn)。
公式是我們表達(dá)“物理”意義的比較好的方式，而不是認(rèn)識的出發(fā)點(diǎn)。為了描述 “水星的附加進(jìn)動”、“恒星光線的偏折”和“太陽光譜線紅移”，新理論只用三維平直空間的簡便數(shù)學(xué)方法，簡單，直觀明了，形式優(yōu)美，通俗易懂，并沒有運(yùn)用高深難懂的“黎曼幾何” 和“張量分析”。
對新理論能否進(jìn)行量子化，用新理論能否對宇宙學(xué)的眾多問題進(jìn)行解釋，并進(jìn)行科學(xué)預(yù)測等等，還需要進(jìn)一步研究，靠大家共同努力。
參考文獻(xiàn)：
1、《廣義相對論引論》——俞允強(qiáng)編著，1987年北京大學(xué)出版社出版；
2、《相對論》——愛因斯坦著，周學(xué)政、徐有志編譯，2007年北京出版社出版；
3、《電磁學(xué)》——陳熙謀著；
4、《電動力學(xué)》——郭碩鴻著。
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