广义相对论说空间弯曲,难以理解,推翻这个理论会发生什么?( 二 )



我们讲科学理论是相容的 , 也就是说 , 不同的理论对于同一个事物的解释不会相互矛盾 。
如果相互矛盾 , 那么就证明某一个理论是错的 , 光线在引力场中的红移现象和量子力学的观点是相同的 。
根据量子力学 , 光线和电磁波都不是波 , 而是一个一个的光子 。 光子的能量和频率有关 , 光离开引力场的时候 , 相当于光子在引力场中要做功 , 必然要损失能量 , 这就导致了频率降低 , 波长增加 。
反过来也可以推论出 , 光线如果进入引力场 , 被引力场拉扯 , 能量要增加 , 频率升高 , 波长变短 。

当然从原理上来说拉伸空间需要负的能量 , 这个人类暂时制造不出来 , 但是空间可以被拖拽的 , 地球和太阳在旋转的过程中 , 都会带动周围的空间一起旋转 。
▍如果广义相对论被推翻会发生什么?广义相对论基本上是一个物质跟时空互作用的万有理论 。
正因为它包罗万象 , 所以它的用途非常的广 , 不仅可以用研究恒星的演化 , 还可以用来研究宇宙的演化 。
在空间弯曲的测量上面 , 广义相对论的计算精度和实际测量无限吻合 , 没有任何破绽 。

但是广义相对论计算宇宙物质密度的分布是相差非常远的 。
就是说广义相对论是走了两个极端 , 准确极其准确 , 不准确的一点也不准 。
即便如此 , 抛弃广义相对论是做不到的 , 因为广义相对论 , 牛顿力学和狭义相对论 , 这是同一个理论的不同形式 。
牛顿力学描述的是物质的运动规律 , 在伽利略变换下运动规律的不变性;狭义相对论描述的是物质的运动规律 , 在洛伦兹变换下运动规律的不变性;广义相对论描述的是物质的运动规律 , 在任意坐标系下运动规律的不变性 。

在爱因斯坦得到广义相对论之后 , 其他的科学家给出过广义相对论严格的数学证明 。 这些证明不依赖于物理学规律 。
也就是说推翻广义相对论的后果 , 等价于推翻F等于ma , 等价于推翻牛顿定律 , 等价于推翻物理学建立的所有基础 。
所以说空间弯曲虽然很难以理解 , 但是从牛顿第1次建立物理学规律以来 , 就隐含了这个推论 。

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