 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 3 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 790 | 回復(fù): 2 | |||
twxz木蟲 (正式寫手)
|
[交流]
引力探測器Ｂ實(shí)驗(yàn)（GP-B實(shí)驗(yàn)） 已有2人參與
|
|
“引力探測器Ｂ”實(shí)驗(yàn)（GP-B實(shí)驗(yàn)）分析 美國斯坦福大學(xué)與美國國家航空航天局合作的“引力探測器Ｂ”實(shí)驗(yàn)（GP-B實(shí)驗(yàn)）結(jié)果在2011年5月5日正式公布。實(shí)驗(yàn)者聲稱已經(jīng)證實(shí)了愛因斯坦廣義相對論中預(yù)言的 “短程線效應(yīng)”和“慣性系拖曳效應(yīng)”。對這個(gè)GP-B實(shí)驗(yàn)，梅曉春先生有一篇文章對它進(jìn)行討論，題目是‘GP-B實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)際上證明廣義相對論等價(jià)原理不成立’。對梅曉春先生在這篇文章中的觀點(diǎn)，我有不同的看法。我認(rèn)為梅曉春先生有的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，有的提法則不過嚴(yán)謹(jǐn)。在文章的開頭，梅曉春先生首先說明：‘下文引用的陀螺進(jìn)動(dòng)公式的推導(dǎo)來自S.溫伯格的《引力論和宇宙論》一書。在平直時(shí)空參考系，或在引力場中自由降落的局部慣性系中，球形陀螺繞其質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)不受力矩作用，……’�？墒呛髞砻窌源合壬痔岬剑骸@然以上所有的計(jì)算都是相對地球質(zhì)量中心靜止參考系進(jìn)行的�！榱藢λ恼_性進(jìn)行檢驗(yàn)，我們必須在地球質(zhì)心靜止參考系上進(jìn)行觀察。然而GP-B實(shí)驗(yàn)的觀測卻是在運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星參考系上進(jìn)行的�！�。 在這里梅曉春先生認(rèn)為,‘在引力場中自由降落的局部慣性參考系’是可以看成‘平直時(shí)空參考系’，而‘運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星參考系’則不能看成是‘平直時(shí)空參考系’。我認(rèn)為這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。在‘引力場中自由降落的局部慣性系’中，因?yàn)橐霰弧杂山德涞募铀俣取窒坏窃凇\(yùn)動(dòng)衛(wèi)星參考系’中地球的引力場，也被衛(wèi)星繞地球的軌道運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的‘向心加速度’所抵消，為什么‘運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星參考系’就不能被看成是‘平直時(shí)空參考系’？衛(wèi)星中的宇航員和自由降落電梯中的乘客一樣都處于失重狀態(tài)，他們同樣都感受不到地球引力場的存在。 在討論對GP-B實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋時(shí)，梅曉春先生把‘引力場中局部慣性系的有效范圍很小’的這個(gè)近似條件認(rèn)為是‘愛因斯坦的等價(jià)原理就這么脆弱’的表現(xiàn)。從而認(rèn)為：‘GP-B實(shí)驗(yàn)在衛(wèi)星參考系上觀察到陀螺的進(jìn)動(dòng)，只能證明愛因斯坦廣義相對論的等效原理失效。它說明在引力場中自由降落的衛(wèi)星參考系上，引力場并沒有被局部地消除，GP-B實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要另外尋找理論解釋’。 我認(rèn)為這個(gè)說法有些是錯(cuò)誤的，有些是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?br /> 我認(rèn)為愛因斯坦的等價(jià)原理是正確的。‘引力場中局部慣性系的有效范圍很小’是一個(gè)相對的概念。‘有效范圍很小’只是表示等價(jià)原理成立的范圍不能無限制的擴(kuò)大。在地球附近的區(qū)域，我們之所以可以認(rèn)為地心參考系是一個(gè)近似慣性系，就是因?yàn)椤厍蚝退浇奈矬w組成的系統(tǒng)’在做繞太陽的軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性力可以把太陽對‘這個(gè)系統(tǒng)所處的局部區(qū)域內(nèi)的物體’產(chǎn)生的引力給抵消掉。但是地球?qū)λ浇矬w的引力并沒有被‘這個(gè)系統(tǒng)’繞太陽轉(zhuǎn)的軌道運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力所抵消。在地球附近的區(qū)域，在應(yīng)用牛頓動(dòng)力學(xué)方程解決動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，我們可以不考慮太陽對運(yùn)動(dòng)物體的引力影響，但需要考慮地球?qū)\(yùn)動(dòng)物體的引力作用。愛因斯坦的等價(jià)原理并不是說在自由降落的局部慣性系內(nèi)，所有物體之間的引力作用都被‘自由降落運(yùn)動(dòng)’所產(chǎn)生的慣性力完全給抵消了。如果在自由降落的電梯中，有一個(gè)可以可以測量出萬有引力常數(shù)用的‘卡文迪許扭秤’，雖然這個(gè)扭秤中的大鐵球感受不到地球?qū)λ鼈儺a(chǎn)生的引力的存在，但各個(gè)大鐵球之間仍然可以感受到其它大鐵球?qū)ψ约旱囊�，從而可以測量出萬有引力常數(shù)。 在一個(gè)更大的宇宙結(jié)構(gòu)層次中，在太陽系附近區(qū)域，我們可以認(rèn)為日心參考系是一個(gè)近似慣性系，這是因?yàn)樘栂道@銀河系中心的軌道運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力可以把銀河系中心對太陽系產(chǎn)生的引力給抵消了；但太陽系繞銀河系中心的軌道運(yùn)動(dòng)并沒有把太陽對地球和其它行星的引力作用給抵消掉。這就是牛頓可以從太陽系中行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律總結(jié)出牛頓運(yùn)動(dòng)方程的物理基礎(chǔ)�！诓煌挠钪鎸哟谓Y(jié)構(gòu)中考慮牛頓運(yùn)動(dòng)方程時(shí)，可以引進(jìn)不同結(jié)構(gòu)層次的近似慣性系。這就是為什么由于天文觀測技術(shù)條件的限制，當(dāng)人們無法精確地觀測到太陽系中行星的軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，地心說比日心說更容易為人們所接受。只有當(dāng)望遠(yuǎn)鏡讓天文學(xué)家可以精確地觀測到太陽系中各個(gè)行星的軌道運(yùn)動(dòng)，日心說才有可能戰(zhàn)勝地心說。銀河系中心也可以認(rèn)為是更大尺度宇宙結(jié)構(gòu)中的近似慣性系。只是目前只有專業(yè)的天文學(xué)研究人員才會關(guān)注這個(gè)問題，并且在必要時(shí)使用銀心參考系。而對非專業(yè)的大眾來說，很少有人會關(guān)心銀心參考系的存在和應(yīng)用問題。 從這個(gè)意義上講，愛因斯坦的等價(jià)原理可以認(rèn)為是在不同宇宙結(jié)構(gòu)層次中建立不同近似慣性參考系的理論基礎(chǔ)。愛因斯坦之所以否定絕對慣性系的存在，就是因?yàn)槿f有引力是一個(gè)長程力，所有物體相互之間都存在萬有引力的相互作用。宇宙中沒有一個(gè)天體可以不受其它天體的萬有引力的作用，因此無法作為絕對慣性系的參考點(diǎn)。由于宇宙天體的分布有明星的層次成團(tuán)結(jié)構(gòu)，而且同一層次各個(gè)成團(tuán)結(jié)構(gòu)之間有足夠大的距離。因此某個(gè)層次成團(tuán)結(jié)構(gòu)以外的天體對這個(gè)成團(tuán)結(jié)構(gòu)內(nèi)天體的引力作用，正好可以用愛因斯坦的等價(jià)原理把它給抵消掉。這樣這個(gè)成團(tuán)結(jié)構(gòu)可以近似地認(rèn)為不受這個(gè)成團(tuán)結(jié)構(gòu)以外天體的引力作用，而成團(tuán)結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為近似球?qū)ΨQ分布，因而成團(tuán)結(jié)構(gòu)的中心所受成團(tuán)結(jié)構(gòu)內(nèi)天體的引力總和可以認(rèn)為近似為0。這樣這個(gè)成團(tuán)結(jié)構(gòu)的中心就可以作為這個(gè)成團(tuán)結(jié)構(gòu)內(nèi)近似慣性參考系的參考點(diǎn)。對這個(gè)成團(tuán)結(jié)構(gòu)內(nèi)天體的運(yùn)動(dòng)，只需考慮這個(gè)成團(tuán)結(jié)構(gòu)內(nèi)各個(gè)天體之間的引力相互作用。 對GP-B實(shí)驗(yàn)的‘非零結(jié)果’，梅曉春先生深信不疑；而對愛因斯坦的等價(jià)原理，梅曉春先生是疑點(diǎn)重重，我認(rèn)為這有點(diǎn)本末倒置。我認(rèn)為對GP-B實(shí)驗(yàn)的‘非零結(jié)果’應(yīng)當(dāng)持有保留的態(tài)度。因?yàn)樵诳臻g彎曲效應(yīng)要大得多的水星軌道區(qū)域，由廣義相對論空間彎曲產(chǎn)生的效應(yīng)只能使水星軌道近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)每100年才有大約43角秒的大小，而其它因素產(chǎn)生的水星軌道近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)則要大得多，實(shí)際測量的結(jié)果達(dá)到每100年大約有5600角秒。由此可見一個(gè)陀螺旋轉(zhuǎn)軸的進(jìn)動(dòng)問題是要受到許多其它因素的影響，并不是只有空間彎曲效應(yīng)才會對陀螺旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)效應(yīng)。而且其它因素的影響要比相對論的空間彎曲產(chǎn)生的效應(yīng)要大得多。因此到目前為止仍然有一些專業(yè)搞天體力學(xué)的專家認(rèn)為，用水星軌道近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)這樣的計(jì)算結(jié)果來證明廣義相對論的空間彎曲效應(yīng)，其可信度并不是足夠高。他們認(rèn)為可能還有還其它一些未被考慮的因素可以影響水星軌道近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)的計(jì)算結(jié)果。GP-B實(shí)驗(yàn)的‘非零結(jié)果’，是在空間彎曲效應(yīng)要小得多的‘運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星’中得到，這個(gè)‘非零結(jié)果’的可信度我不知道到底有多高。在‘運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星’中這樣條件下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，更加可能還有一些可以影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素未被考慮到，從而導(dǎo)致這個(gè)所謂‘非零結(jié)果’的出現(xiàn)。 梅曉春先生在他的‘GP-B實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)際上證明廣義相對論等價(jià)原理不成立’這篇文章中也提到：‘GP-B實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要另外尋找理論解釋’。雖然考慮的出發(fā)點(diǎn)不一樣，但我認(rèn)為這樣的結(jié)論可能比較合理。在這種情況下輕易地提出‘GP-B實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)際上證明廣義相對論等價(jià)原理不成立’，并把它作為博文的標(biāo)題，我認(rèn)為這種做法是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹? |
回復(fù)此樓» 猜你喜歡
求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
265求調(diào)劑
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
085700資源與環(huán)境308求調(diào)劑
已經(jīng)有6人回復(fù)
-
一志愿吉林大學(xué)材料學(xué)碩321求調(diào)劑
已經(jīng)有12人回復(fù)
-
286分人工智能專業(yè)請求調(diào)劑愿意跨考！
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
329求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
申請回稿延期一個(gè)月，編輯同意了。但系統(tǒng)上的時(shí)間沒變，給編輯又寫郵件了，沒回復(fù)
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
材料學(xué)碩318求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
一志愿中國海洋大學(xué)，生物學(xué)，301分，求調(diào)劑
已經(jīng)有6人回復(fù)
-
081700化工學(xué)碩調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復(fù)
» 本主題相關(guān)價(jià)值貼推薦，對您同樣有幫助:
- 中微子真的是超光速么？
已經(jīng)有53人回復(fù)
- 地球周圍發(fā)現(xiàn)時(shí)空漩渦 愛因斯坦預(yù)言被證實(shí)
已經(jīng)有4人回復(fù)
- 【交流】●物理學(xué)打假行動(dòng)，請起訴愛因斯坦●
已經(jīng)有58人回復(fù)
- 【請教】光電探測器與太陽能電池
已經(jīng)有10人回復(fù)
- 【2010征文】從實(shí)驗(yàn)看現(xiàn)代引力理論
已經(jīng)有45人回復(fù)
- 【2010征文】引力波簡介
已經(jīng)有66人回復(fù)
userhung
禁蟲 (文學(xué)泰斗)
木蟲博士
- 應(yīng)助: 1505 (講師)
- 貴賓: 1.347
- 金幣: 107941
- 紅花: 241
- 沙發(fā): 413
- 帖子: 122982
- 在線: 4265.2小時(shí)
- 蟲號: 119626
- 注冊: 2005-11-28
- 專業(yè): 粒子物理學(xué)和場論
2樓2011-08-25 22:16:15
溫州閑人
金蟲 (正式寫手)
- 應(yīng)助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 6406.7
- 散金: 222
- 紅花: 3
- 帖子: 746
- 在線: 187.8小時(shí)
- 蟲號: 1339969
- 注冊: 2011-07-07
- 性別: GG
- 專業(yè): 光學(xué)
★
小木蟲(金幣+0.5):給個(gè)紅包，謝謝回帖
小木蟲(金幣+0.5):給個(gè)紅包，謝謝回帖
|
引力是通過電磁場(即也是引力場)的場物質(zhì)、并以相同的光速傳遞的，但是，萬有引力的作用機(jī)制則也許是：微觀原子內(nèi)部的電子等旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成的空吸力——即電磁場的靜負(fù)壓強(qiáng)作用。因此，該力不是以引力波的形式傳遞的。 宇宙間若真實(shí)存在“引力波”的話，對人類影響最大、也最容易測到的應(yīng)該是我們居住的地球之“引力波”不是？所以userhung 的“不然永遠(yuǎn)也測不到引力波的！”觀點(diǎn)也許是正確的。再說有誰見過波的作用是相吸效果的呢？ |
3樓2011-08-25 23:41:22
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 twxz 的主題更新
| 3 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 286分人工智能專業(yè)請求調(diào)劑愿意跨考！ +3 | lemonzzn 2026-03-17 | 3/150 |
|
|---|---|---|---|---|
|
|
[考研] 一志愿中國海洋大學(xué)，生物學(xué)，301分，求調(diào)劑 +5 | 1孫悟空 2026-03-17 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 能源材料化學(xué)課題組招收碩士研究生8-10名 +4 | 脫穎而出 2026-03-16 | 12/600 |
|
|
[考研] 266求調(diào)劑 +5 | 陽陽哇塞 2026-03-14 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 本人考085602 化學(xué)工程 專碩 +17 | 不知道叫什么！ 2026-03-15 | 19/950 |
|
|
|
[考研] 317求調(diào)劑 +3 | 申子申申 2026-03-19 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 332求調(diào)劑 +3 | ydfyh 2026-03-17 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 304求調(diào)劑 +6 | 司空. 2026-03-18 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 344求調(diào)劑 +6 | knight344 2026-03-16 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 材料，紡織，生物（0856、0710），化學(xué)招生啦 +3 | Eember. 2026-03-17 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 301求調(diào)劑 +4 | A_JiXing 2026-03-16 | 4/200 |
|
|
|
[考博] 26申博 +4 | 八6八68 2026-03-16 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 一志愿南京大學(xué)，080500材料科學(xué)與工程，調(diào)劑 +4 | Jy? 2026-03-16 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 275求調(diào)劑 +4 | 太陽花天天開心 2026-03-16 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 考研調(diào)劑 +3 | 淇ya_~ 2026-03-17 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 274求調(diào)劑 +5 | 時(shí)間點(diǎn) 2026-03-13 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 318求調(diào)劑 +3 | Yanyali 2026-03-15 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 0703 物理化學(xué)調(diào)劑 +3 | 我可以上岸的對?/a> 2026-03-13 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 304求調(diào)劑 +7 | 7712b 2026-03-13 | 7/350 |
|
|
|
[碩博家園] 085600 260分求調(diào)劑 +3 | 天空還下雨么 2026-03-13 | 5/250 |
|