纪念爱因斯坦的广义相对论发表100周年 爱因斯坦广义相对论

纪念爱因斯坦的广义相对论发表100周年

李子

1905年,爱因斯坦发表了论文《论动体的电动力学》,建立狭义相对论。在百度百科“狭义相对论”:狭义相对论建立以后,对物理学起到了巨大的推动作用。并且深入到量子力学的范围,成为研究高速粒子不可缺少的理论,而且取得了丰硕的成果。然而在成功的背后,却有两个遗留下的原则性问题没有解决。第一个是惯性系所引起的困难。抛弃了绝对时空后,惯性系成了无法定义的概念。我们可以说惯性系是惯性定律在其中成立的参考系。惯性定律的实质是一个不受外力的物体保持静止或匀速直线运动的状态。然而“不受外力”是什么意思?只能说,不受外力是指一个物体能在惯性系中静止或匀速直线运动。这样,惯性系的定义就陷入了逻辑循环,这样的定义是无用的。我们总能找到非常近似的惯性系,但宇宙中却不存在真正的惯性系,整个理论如同建筑在沙滩上一般。第二个是万有引力引起的困难。万有引力定律与绝对时空紧密相连,必须修正,但将其修改为洛伦兹变换下形势不变的任何企图都失败了,万有引力无法纳入狭义相对论的框架。当时物理界只发现了万有引力和电磁力两种力,其中一种就冒出来捣乱,情况当然不会令人满意。

爱因斯坦只用了几个星期就建立起了狭义相对论,然而为解决这两个困难,建立起广义相对论却用了整整十年时间。为解决第一个问题,爱因斯坦干脆取消了惯性系在理论中的特殊地位,把相对性原理推广到非惯性系。因此第一个问题转化为非惯性系的时空结构问题。在非惯性系中遇到的第一只拦路虎就是惯性力。在深入研究了惯性力后,提出了著名的等效原理,发现参考系问题有可能和引力问题一并解决。几经曲折,爱因斯坦终于建立了完整的广义相对论。广义相对论让所有物理学家大吃一惊,引力远比想象中的复杂的多。至今为止爱因斯坦的场方程也只得到了为数不多的几个确定解。它那优美的数学形式至今令物理学家们叹为观止。就在广义相对论取得巨大成就的同时,由哥本哈根学派创立并发展的量子力学也取得了重大突破。然而物理学家们很快发现,两大理论并不相容,至少有一个需要修改。于是引发了那场著名的论战:爱因斯坦VS哥本哈根学派。直到现在争论还没有停止,只是越来越多的物理学家更倾向量子理论。爱因斯坦为解决这一问题耗费了后半生三十年光阴却一无所获。不过他的工作为物理学家们指明了方向:建立包含四种作用力的超统一理论。目前学术界公认的最有希望的候选者是超弦理论与超膜理论。[1]

1915年爱因斯坦再次发表了广义相对论。在百度百科“广义相对论”:“广义相对性原理:物理定律的形式在一切参考系都是不变的。该定理是狭义相对性原理的推广。在狭义相对论中,如果我们尝试去定义惯性系,会出现死循环:一般地,不受外力的物体,在其保持静止或匀速直线运动状态不变的坐标系是惯性系;但如何判定物体不受外力?回答只能是,当物体保持静止或匀速直线运动状态不变时,物体不受外力。很明显,逻辑出现了难以消除的死循环。这说明对于惯性系,人们无法给出严格定义,这不能不说是狭义相对论的严重缺憾。为了解决这个问题,爱因斯坦直接将惯性系的概念从相对论中剔除,用“任何参考系”代替了原来狭义相对性原理中“惯性系”。

广义相对论是基于狭义相对论的。如果后者被证明是错误的,整个理论的大厦都将垮塌。”[2]

狭义相对论和广义相对论从诞生开始就引起物理界的争论不止。爱因斯坦的诺贝尔奖也不是这2篇文章所得。他把后半生用在了统一理论的建立上,未获成功。在临终前他说:“人类终将会回到相对论。”

目前,狭义相对论和广义相对论受到了一群来自中国人的挑战。

李子按:1。广义相对论是基于狭义相对论的。如果后者被证明是错误的,整个理论的大厦都将垮塌。

2.广义相对论是现代宇宙学的基础,如果广义相对论被证明是错误的,则现代宇宙学将垮塌。

3.黎曼几何是广义相对论的基础,如果黎曼几何被证明是错误的,则广义相对论、现代宇宙学都将垮塌。

识别一个理论A是错误的,简单的方法是:如果理论A自相矛盾(数学上讲A不一致,物理上讲A不自洽),则A是错误的。

在相对论的危机(1)-(15)[3],宇宙学的危机(1)-(16)[4]文中,已经充分地证明:狭义相对论在四维时空、相对质量、基本假设都存在逻辑矛盾,理论不自洽,应该完全、彻底、全盘否定。

在《第四次数学危机及其影响(5)-(18)》[5],《黎曼几何专题辩论赛(1)-(4)》[6]文中,已经充分证明了黎曼几何与事实并不相符,足以证明黎曼几何是谬论而不是真理。

因此,狭义相对论、广义相对论、现代宇宙学都是错误的

尽管李子证明狭义相对论、广义相对论都是错误的,但李子认为爱因斯坦在客观上促进了科学的发展,值得发文纪念。

爱因斯坦相对论的错误是发现牛顿力学无法解释高速粒子在加速器不能超过光速的事实和迈克尔逊、莫雷实验,创新物理理论所犯的错误,并且,洛伦兹坐标变换、黎曼几何一直没有一个顶尖数学家证明是不一致的或不正确的。因此,物理学的错误不能算在一个人身上。爱因斯坦的临终之言表[]明他过于相信数学,不知道自己的错误。

参考文献

[1] 狭义相对论,百度百科

[2] 广义相对论,百度百科

[3] 相对论的危机(1)-(15),李子李晓露

[4] 宇宙学的危机(1)-(16),李子李晓露

[5]第四次数学危机及其影响(5)-(18)》,李子李晓露

[6]黎曼几何专题辩论赛(1)-(4)》,李子李晓露

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