请不要把爱因斯坦的“经”念歪了

唐璜

时间:2019年12月12日 .共发184篇. 2关注

卡洛·罗韦利,意大利理论物理学家,也是圈量子引力理论的开创者之一。《七堂极简物理课》是他的力作,被誉为“《时间简史》之后最成功的科学读物”,“以无法抗拒的优美,引领你了解我们所栖居世界的真相”。意大利现象级畅销书,被翻译成34种语言。

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我,文革前68届高中生,该涨知识的时候去接受比我们更没有知识的人的“再教育”长达十年之久。在学校学习的知识基本上还给老师了,说是一个“物理学盲”应该没有一点自谦的成分。但是,几十年的人生阅历,可以说是阅尽人间沧桑,所以,尽管我对科学家怀着无比的崇敬,我也不会对处于猜想阶段的所谓科普知识盲从,因此,我想对《七堂极简物理课》中我不理解的知识向卡洛·罗韦利先生请教。“师者所以传道受业解惑也”。

下面是我一些不成熟的观点,以就教于方家。

罗韦利在第一课《最美的理论》中,先是承认“牛顿的那个承载物体运动的‘空间’与‘引力场’是同一个东西。”

后来,他又说“太阳会使其周围的空间发生弯曲,所以地球并不是在某种神秘力量的牵引下绕着太阳旋转,而是在一个倾斜的空间中行进……所以无论是行星绕着太阳转还是物体下落,都是因为空间发生了弯曲。”

牛顿因为一个苹果掉到自己的头上,所以发现了“万有引力”。从罗韦利的叙述来看,他要推翻牛顿的“万有引力”理论了。

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中学学的物理知识多半还给老师了,但是,老师在讲解“万有引力”时给我们做的一个示范,至今仍然记忆犹新:因为在地球上,地球的引力太大了,必须借助辅助工具,因此,他用一根绳子栓住了一个小物件,然后,用手甩动绳子,小物件就围绕手作圆周运动。老师说,拿太阳和地球来说吧,小物件就是地球,绳子和手就是太阳和地球引力的合力(太阳对地球有引力,地球对太阳也有引力——这就是万有引力)当地球围绕太阳运动的离心力与引力达到平衡时,地球就不会脱离太阳远去,也不会被太阳吸引进去。

“所以地球并不是在某种神秘力量的牵引下绕着太阳旋转,而是在一个倾斜的空间中行进……所以无论是行星绕着太阳转还是物体下落,都是因为空间发生了弯曲。” 罗韦利先生是要说,太阳和地球中间没有引力了,地球上的物体下落也不是因为地球的引力,而是“因为空间发生了弯曲”了?我不知道罗韦利先生所说的“空间发生了弯曲”的具体含义。但是,照他的说法,那么,伞兵从飞机上跳伞下降,也不是地球的引力,而是“空间发生了弯曲”?山上的石头滚下来也不是地球的引力而是“空间发生了弯曲”。那么,地球上其他的运动是不是也是“空间发生了弯曲”呢?要是那样就太好了,高铁也不需要了,飞机也不需要了,从北京到广州只要有“空间发生了弯曲”就行了,旅客只要到了这个“空间”,就可以瞬间到达自己想去的地方,那就太神奇了。

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罗韦利先生的《七堂极简物理课》在第一课就出现了逻辑混乱的阐述。他既承认了爱因斯坦的“引力场”和牛顿的那个承载物体运动的“空间”是同一个东西,但他还是有明显的扬“爱”抑“牛”的倾向。

他说牛顿“他认为空间是一个巨大的空容器,一个能装下宇宙的大盒子,也是一个硕大无朋的框架,所有物体都在其中做直线运动,直到有一个力使它们的轨道发生弯曲。”

而他对爱因斯坦则明显的用了谄媚之词:“就在这时,他灵光一闪,想到了一个非同凡响的点子,一个百分百天才的想法:引力场不‘弥漫’于空间,因为它本身就是空间。这就是广义相对论的思想。”

哦,牛顿的“万有引力”不是“百分百天才”,爱因斯坦的“引力场”就是“百分百天才”?你不过将牛顿的万有引力“弥漫于空间”改为引力场“本身就是空间”而已,况且,“本身就是空间”的表述逻辑性远不如“弥漫于空间”来得准确。

我们做个简单的实验:拿一块圆型磁铁,测出它磁力圈的范围,就是它磁力弥漫的空间;你要说它本身就是空间也行,你把它放在任何地方,它只是侵占了那个地方的空间,它本身并不能代表空间。所以说:引力场就是空间,但是,空间不一定是引力场。

你说,牛顿认为空间是框架,所有物体在其中做直线运动。我不知道你的这个说法有没有根据,但是,我不会相信。因为牛顿既然发现了万有引力,他绝对不会认为地球围绕太阳运动是做直线运动,他也不会认为太阳与地球之间是用一根绳子拴住的,太阳和地球之间的相互吸引力弥漫于黄道(地球绕日运动的轨道)之内。太阳和地球面对面时有万有引力,同时,黄道上的其它点也同样有万有引力。我个人认为,在这个椭圆形的轨道上,引力基本上相等,在地球和太阳面对面时的引力可能略大于其它点(应该加上地球对太阳的引力)。所以,牛顿绝对不会认为地球围绕太阳运动是做直线运动。

恒星会使它周围的空间发生弯曲,我觉得这样的表述还是不准确。恒星因为是球状的,所以,它的引力场应该也是球状的,它自身的快速旋转引起的离心力对八大行星和其它大量的小行星都有影响,加上它巨大的吸引力达到基本平衡后,就构成了现存的太阳系的客观存在。并不只有恒星才引起空间弯曲——月亮围绕地球运转也是这样。在整个宇宙中,到处存在着这样的运动。

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