引力根本不可能形成或产生任何波(补充修改稿)

               中国科学院  力学研究所  吴中祥

                       提          要

本文按可变系时空多线矢物理学[1]、[2]，矢量地具体分析，爱因斯坦广义相对论场方程，各种波的特性，和引力的实际作用，因而断定：仅由引力，不可能产生任何的“波”，ＬＩＧＯ测到的根本不是引力波，而且，也不可能是13亿年前黑洞合并必然会产生的光波。

关键词：相对论，爱因斯坦场方程，各种波的特性，各种力矢量的实际作用，可变系时空多线矢物理学

1．从爱因斯坦场方程提出“引力波”100年未找到，是因为它根本不存在

恰好100年前，爱因斯坦按非惯性牵引运动有时空弯曲特性，放弃矢量导出的场方程，而提出可能存在“引力波”。

这次ＬＩＧＯ及其合作者在100年未能探测到的情况下，宣称探测到了第1例引力波，并被广泛认为是证实了爱因斯坦存在“引力波”的重要预言

但是，有幽默性的史实是：

1936年6月1日，爱因斯坦与内森·罗森（Nathan Rosen）投稿给美国物理学会主办的《物理评论》期刊的，题为“Do Gravitational Waves Exist?（引力波存在吗？）”的学术论文，非常正确的更正，指出：

“…，引力波并不存在，尽管在初级近似下它们的存在曾被认为是确定无疑的。

这表明非线性的广义相对论波动场方程可以告诉我们更多东西，或者更确切地说，对我们的限制远多于我们迄今为止所相信的。”。

时任《物理评论》期刊主编的约翰·泰特（John T. Tate）将这篇重要的学术论文，交由普林斯顿大学副教授霍华德·罗伯逊（Howard P. Robertson）匿名审稿提出批评意见，请予修改，而爱因斯坦愤怒地用德文写道：

“亲爱的先生，我们（罗森先生和我）投稿给您是为了发表，并没有授权您在论文发表之前让任何专家过目。我认为没必要回复您的匿名专家那些无论如何都是错误的意见。基于这种情况，我宁愿把论文发表在其它地方…”，而把该文投稿给了《富兰克林研究所学报》。

虽然收到该文校样后，爱因斯坦发现原稿有错，而采用圆柱坐标，给出了圆柱型引力波的解，并将文题，改为语气上缓和、弱化了些的“关于引力波（On Gravitational Waves）”发表，但仍然保留着原文的观点。

但是由于相对论存在的严重不足，以及放弃矢量，导出的“非线性的广义相对论波动场方程”，爱因斯坦并未能具体证明，“引力波并不存在”就是“非线性的广义相对论波动场方程”可以告诉我们的“更多东西”，而在1936年10月普林斯顿高等研究院为爱因斯坦安排的一个学术报告会上，演示了他和罗森的证明的无效性。演讲结束的时候，爱因斯坦却无可奈何地总结道：“如果你们问我引力波是否存在，我必须回答：我不知道。但这是一个极为有趣的问题。”，既不能肯定，也并未否定，他“引力波并不存在”的观点。

因此，以致许多科学家，仍然以为引力波的存在是确定无疑的。

虽然一直找不到，还认为是“引力波”太弱，而不断努力提高探测的精确度努力探寻，但历经100年，仍未找到。

原因何在？是因为它根本不存在。

本文按可变系时空多线矢物理学[1]、[2]，具体分析：

爱因斯坦广义相对论场方程，各种波的特性，和引力的实际作用，因而断定：

仅由引力，不可能产生任何的“波”，

ＬＩＧＯ测到的根本不是引力波，而且，也不可能是13亿年前黑洞合并，而必然产生的光波。

这就必须具体简介相对论的重大贡献，及其严重不足，并给以具体解决。

2．相对论的重大贡献

爱因斯坦的狭义相对论，采用4维时空的闵可夫斯基矢量，表达物体的位置，

无需所谓“长度收缩、时钟变慢”，而自然地导出洛仑兹变换，才圆满地解决了迈克尔逊(A.A.Michelson)实验具体表明：伽利略变换不符合光的实验结果的问题。

这就彻底打破了“绝对时间”的错误概念，将经典物理学3维空间的矢量改变为4维时空的闵可夫斯基矢量，而3维空间的伽利略变换被4维时空的洛仑兹变换取代。

经典物理学，只是当物体运动的速度与光速，的3维空间分量相比，可以忽略，的低速近似。

进而明确，由于非惯性(有相互作用力)牵引运动系有时空弯曲特性，欧基里得平直时空的闵可夫斯基矢量已不适用于时空各点。

就不得不放弃使用欧基里得平直时空的矢量。

爱因斯坦放弃矢量，采用曲线坐标直接表达时空各点的位置，并找到数学中已发展了的黎曼空间微分几何、张量运算作为工具，利用黎曼时空“度规张量”的各“元”作为参量，类比由库伦(Coulomb)静电定律转变到马克斯威尔(Maxwell)方程组的变换规律，建立相应的运动方程。

而由牛顿 (Newton) 引力定律转变为爱因斯坦引力场方程，而创建了广义相对论。

用以处理一些按牛顿理论与实测结果显著偏离而长期未能解决的(例如；水星近日点的进动)；

或者分别按两种理论，其结果有显著差异，且可提出实测检验比较的，精细天体运动引力问题 (例如；光子在引力作用下频率的红移和运动方向的偏折)。

对于这些引力问题，后经实测检验，都表明：即使计及狭义相对论的效应，如果不计及时空的弯曲特性，都不能正确求得大时空范围内非惯性牵引运动系的运动规律。

以上3项实测检验就成为广义相对论的3大验证。

经典物理学，只是非惯性牵引运动系，小时空范围内时空弯曲可以忽略的近似。

   是认识物体基本运动规律的重大贡献。

3．相对论的严重不足

但是，相对论，确有如下严重不足：

因时空位置矢量，多了非常重要的“时轴项”，通常3维空间的矢算(主要是点乘和叉乘)，就已不适用于4维以上矢量。

而必须，但未能，创建适用于任意维矢量的矢算。

因而，不能正确给出，电磁力、强力和弱力的矢量表达式，不能区分时空1线矢力和各种多线矢力的重要差别，及其各自不同的特性。

必须，而未能，创建能适用于非惯性牵引运动有时空弯曲特性的矢量和矢算，而不能正确解决非惯性牵引运动的，特别是与各种多线矢力有关的问题。

必须，而未能，创建由时空多线矢“相宇”统计，把大量粒子集体表现或时空统计的波，当作，单个粒子有所谓“波、粒2象性”的错误观念，不能正确认识静止质量=0的粒子，光子、声子，的产生和运动规律。

现有理论，因未能解决，4维时空必然出现的多线矢、非惯性牵引系时空弯曲的可变系时空多线矢、以及把大量粒子集体表现或时空统计的波，当作，单个粒子有所谓“波、粒2象性”的错误观念，

而使得爱因斯坦按非惯性牵引运动有时空弯曲特性，放弃矢量导出的场方程，未能区分该方程对不同矢量的不同，而在初级近似下认为：引力也能产生“引力子”而有“波、粒2象性”的所谓“引力波”。

   虽然在题为“Do Gravitational Waves Exist?（引力波存在吗？）”的学术论文，非常正确的更正，指出：“引力波并不存在”，但因未能区分该方程对不同矢量的不同，而无法证明：那就是“非线性的广义相对论波动场方程可以告诉我们”的“更多东西”。

   以致，现有理论仍然确定无疑地认为存在引力波。

探测不到它，就认为是它小。

不是因为它小，而是它根本不存在。

却要把根本不是引力产生的波，硬要说成是“引力波”。

4．可变系时空多线矢物理学创新解决了现有理论的如上3个有关问题

创建了适用于任意维矢量的矢算[4]，给出了6维电磁力2线矢、12维的强力和弱力22,1线矢的矢量表达式。

创建了适用于非惯性牵引运动有时空弯曲特性的矢量和矢算[5]，可变系各矢量的各种代数和解析矢算，都可由其相应的不变系各矢量与牵引运动矩阵参量，及其产生的时空联络系数(黎曼-克利斯托夫(Riemann-Christoffel)符号)、和相应的各曲线坐标函数等的乘积求和表达。

表明：这种矢算确能具体反映相应产生的时空弯曲特性。

由可变系时空多线矢，矢量地检验广义相对论对于引力问题的3大验证[3]，结果完全相符。

也表明：这些由矢量表达的引力问题，是可以由“非线性的广义相对论波动场方程”得到正确结论的。

创建了由时空多线矢“相宇”的统计[8]，所求得相应的最可几分布函数，就是相应的“显含时”的，时空几率分布，

就具体表明：它们都相当于相应的波函数。

对于4维时空位置和动量1线矢组成“相宇”的统计，所求得的，最可几分布函数，

就是，通常量子力学、量子场论的波函数[7]。

一切“波”都只是大量粒子的集体表现和统计结果。

具体纠正了由德布罗意波特性产生的所谓“波粒2象性”[6]，认为物体既是粒子又是波，的错误观念。

而按“可变系时空多线矢物理学”各不同矢量的具体分析，得到：

牵引运动的物体间，只要有力的作用，就有，也才有“时空弯曲”特性[5]。

但是，并非只要有“时空弯曲”，就能形成集体振荡的波，或产生静止质量=0的粒子；就能有相应的波。

也不是所有的相互作用力矢量，都能形成集体振荡的波，或产生静止质量=0的粒子；而能有相应的波。

只有能产生不同的能级，静止质量不=0的粒子，能跃迁于不同的能级，就能，也才能形成相应的波；

并且，就能，也才能，辐射出静止质量=0的粒子，经时空“相宇”的统计，得到的最可几分布函数，就是，也才是，统计的波。

例如，弹性力能产生不同的能级，电中性粒子，例如：各种原子、分子，能跃迁于不同的能级，就能，也才能，形成相应的震动波，例如：水波，敲锣、打鼓，和音叉，等的震动；

并且，就能，也才能，辐射出静止质量=0的“声子”，经时空“相宇”的统计，得到的最可几分布函数，就成为“声波”。

例如，各种原子的外层各电子，以及各种带电粒子，在相应6维的电磁力，也都可由不同途径，产生相应的不同能级，带电粒子跃迁于不同的能级，就能，也才能，形成相应的电磁波；

并且，就能，也才能，辐射出静止质量=0的“光子”，经时空“相宇”的统计，得到的最可几分布函数，就有，也才有，“光波”。

各基本粒子，在相应12维的强力作用下，形成激发态的新粒子，经一定的弛豫时间，在弱力作用下，成为非激发态，放出相应的光子，经时空“相宇”的统计，得到的最可几分布函数，就成为“光波”。

一切粒子都有质量，“声子”和“光子”，虽无静止质量，却仍有运动质量，

而一切有运动质量的粒子间，都有相互作用的引力。

但是，引力却是只能使粒子根据初始、边界条件的不同，而相互作圆锥曲线(抛物线，椭圆，或双曲线的一支)或对撞的直线，运动。

而不可能产生不同的能级，不能形成震动波，也不能产生任何静止质量=0的粒子、不可能形成或产生任何“波”。

5．具体分析由引力作用，不能形成不同能态，不能形成波，也不能产生引力子、引力波

引力作用下的物体，例如：

各行星主要与其恒星，所谓“双中子星”，也是主要2星相互，的引力作用下的运动，它们即使行程中因摩擦或非弹性碰撞，产生热能损耗，运动轨道发生变化，不能产生不同能态，也不会形成或产生任何波，不能产生引力子、引力波。

即使，例如，探月的人造卫星，在主要受地球引力作用，围绕地球运动时，和因其所带火箭附加的动能，而转变为主要受月球引力作用，围绕月运动时，乃至因其所带火箭附加的反向动能而逐渐降落月面，的所有过程，也都是始终保持其动能（包括其所带火箭附加的动能，和行进过程中与太空粒子摩擦产生的热能）加位能不变的轨道运动。

都不能产生不同能态，也不会形成或产生任何波，不能产生引力子、引力波。

再例如：雨滴受地球引力落到江、河、湖、海，表面，也只是“带有热能的非弹性碰撞”与后者融为一体，也不能产生不同能态，不会形成任何波，不能产生任何粒子、和相应的波。

只是由水分子间的弹性力，才能在雨滴的冲力，风吹或船行搅动下，产生不同的能态，形成水波，并发出相应的声波。

因而，任何情况下，仅由引力都不可能形成波，

也不能产生静止质量=0，的任何粒子，不可能产生引力子，既然，没有引力子，当然就不可能有由大量引力子时空相宇统计结果的“引力波”。

6．有人认为：如果将时空看成一张大橡胶膜，用小球代替天体，当小球被放上橡胶膜时，球的质量会把橡胶膜往下压。这时，如果在旁边再放一颗球，两颗球分别造成的“时空弯曲”就会让它们逐渐滚向对方。当它们互相加速运动时，产生的“涟漪”就是引力波。

两个小球在一张大橡胶膜上，球的质量所受重力，是会把橡胶膜往下压，两个小球会渐滚向位能的低处，而与对方相聚。

这主要是地球对两球的引力作用，两个小球彼此间的引力相对很小。

牵引系间有力作用，当然就有“时空弯曲”，但也不能因此而产生任何的“波”。

至于那张大橡胶膜上，因此而产生的“涟漪”，却只是由于橡胶膜的弹性力产生的，也根本不是“引力波”。

7．有人认为：脉冲星“自转”、超新星爆发，产生“引力波”

脉冲星仅由“自转”，不会产生任何的“波”。

超新星爆发，引力会对其中各粒子的聚集有作用。

但是，仅由引力，也都只能是引起其中各粒子“带有热能的非弹性碰撞、融合”。

而不能形成不同能态，不可能形成波，或产生静止质量=0，的任何粒子，不可能产生所谓“引力子”，也不可能有由大量引力子时空相宇统计结果的“引力波”。

但是，其中的各种基本粒子，会强力对撞，而在强力和弱力的作用下，必然造成大量基本粒子的演变，形成由激发态向非激发态的转变，或引起由静止质量表达的结合能改变，发出大量相应频率的光子[9]，而由大量光子时空相宇统计结果的最可几分布，形成“光波”。

   当然，也不是“引力波”。

8．有人认为：宇宙的早期暴涨以后有一个弱电相变的阶段，在这一阶段，也会发生宇宙尺度的引力波，这个引力波的幅度很大，比暴涨阶段产生的原初引力波要容易被探测到。

所谓“宇宙的早期暴涨”是由观测各星体发光频率的红移量，按惯性牵引运动的光频红移与发光体速度成正比的“通常都普勒公式”得出的结论[10]。

但是，各星体的运动与惯性牵引运动都相差甚远，应按非惯性牵引运动的光频红移的公式，就根本得不出所谓“宇宙膨胀论”就不存在所谓“宇宙的早期暴涨”，就根本谈不上，其后有一个弱电相变的阶段，会发生宇宙尺度的引力波。

9．ＬＩＧＯ测到的，既不可能是引力波，也不是13亿年前黑洞合并生的光波

美国加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台（ＬＩＧＯ）”的研究人员，２月１１日，在华盛顿举行记者会，并无确切的证据，却宣布他们利用ＬＩＧＯ探测器于２０１５年９月１４日探测到来自于13亿年前，两个黑洞合并而产生的“引力波”信号。

2个黑洞，虽然，会因有逃出其视界的辐射，以及其巨大质量间的强大引力，而“接近”、“碰撞”、“融合”。

但是，仅由引力的作用，也只能是引起“带有热能的非弹性碰撞、融合”，而不能形成不同能态，不可能形成波，和产生静止质量=0，的任何粒子。

不可能产生所谓“引力子”，也不可能有由大量引力子时空相宇统计的“引力波”。

只是，黑洞碰撞后，它们的各种基本粒子，就会强力对撞，而在12维的强力和弱力的作用下，造成大量基本粒子的演变，必然形成由激发态向非激发态的转变，或引起由静止质量表达的结合能改变，相应发出大量光子，而由大量光子时空相宇统计的最可几分布结果，的“光波”。

但是，ＬＩＧＯ及其合作者却是根据，他们计算设想的各种可能模式发出的所谓“引力波”波形，建立波形数据库，并突然发现仪器探测到，并经滤过其它已知干扰处理后的波形，有0.5毫秒（ms）的一段，很像他们所设想“双黑洞融合模型”计算出来的波形，就宣称：那是13亿年前，两个黑洞合并而产生的引力波信号。

13亿年前的那两个分别为29倍太阳质量与36倍太阳质量的黑洞，碰撞、融合，释放了3个太阳质量的能量成为一个62倍太阳质量的黑洞，可能因其内部局部的高温、高压状态产生的粒子经黑洞的引力减弱后逃出其视界，而有些辐射，

但主要是在引力作用下互相绕着转动，像地球绕着太阳、月亮绕着地球，转动一样，并不形成或产生什么“波”。

引力只能使2个黑洞，彼此相互吸引，而产生热能的非弹性激烈碰撞、融合，也根本不可能形成、产生，任何波。

这丢失的质量m，怎么可能是由于引力形成或产生的引力波的能量呢？

按照相对论，它只能是：其中的各基本粒子相互作用反应、演变，前后，其静止质量乘c^2的差值，所释放的“光波”[9]。

这就必须考虑到各种基本粒子演变可能产生的各种光子的所有频率，怎么可能仅在0.5毫秒（ms）的一段波形就能判定它是两个黑洞合并所形成的波形？

特别是，13亿年前传来的各光波频率，都有显著的各自不同的红移变化，而且，都不能按现在所使用的仅适用于惯性牵引运动的多普勒公式[10]，他们又是如何能解决其变化后的波形？

他们探测到，并经滤过其它已知干扰处理后的波形，怎么就是：13亿年前，两个黑洞合并而产生的“引力波”的波形？

仅由这几点，就足以判定：

他们的观测结果，既根本不可能是引力波，甚至，也不可能是13亿年前，两个黑洞合并而必然产生的光波。

问题就在于：

他们无论根据什么模型、模式设计，由爱因斯坦按非惯性牵引运动有时空弯曲特性，放弃矢量，导出的非线性的广义相对论场方程，计算出的所谓“引力波”，

就只能是爱因斯坦在题为“DoGravitational Waves Exist?（引力波存在吗？）”的学术论文中，就已经非常正确的更正指出的：

“尽管在初级近似下它们的存在曾被认为是确定无疑的”，而实际上，却是：

“非线性的广义相对论波动场方程”告诉我们的“更多东西”。

国际、国内，不辨真伪地疯狂吹捧，并提出需要大量投资的进一步探测根本不存在的所谓“引力波”的有关科研计划立项。

岂不荒唐至极。

10．还有想象引力波会有的种种性质与作用，例如：

(1) 假如有引力波向你扑面而来，你会看到你前方的空间在上下或左右方向上时而被拉伸，时而被压缩的效果;当引力波迎面通过你，你会不断发生拉伸和压缩,你会先变高变瘦，再变矮变胖，再变高变瘦，再变矮变胖，它能帮我们洞悉整个宇宙的源头。

(2) 引力波提供了一种人们看待宇宙的全新方式。（人类）探测到引力波的这种能力，很有可能引发天文学革命。

(3) 对于科学家来说，我们需要把眼睛睁得更大，引力波将让我们看到更多未曾想象的世界

(4) 是不是意味着高中物理课本又要厚了？

(5) 引力波的研究对测量地球矿藏及水资源分布等有非常重要的科学意义，此外还能极大地推动激光物理和航天技术等发展。

(6) 引力波能让时空穿越成真吗？

(7) 2015年8月底荣获雨果奖（科幻文学界的诺贝尔奖）的科幻小说《三体》中，人类用来和三体星人抗衡的武器，就是引力波发射装置。引力波在刘慈欣的小说中，能够成为通信工具的原因，是它可以轻易地穿透物体，并且不会发生任何衰变。

(8) “天琴计划”主要在空间中测量引力波。地面和空间探测引力波是不同波段，探测到的源不同，学到的知识也不同，好比用不同波段的光来探测天文一样，不同波段是不同现象，观测到的是不同的东西，本身没有矛盾。

 等等，就都因根本不存在引力波，而毫无意义！

11．参考文献：

[1]《时空可变系多线矢世界》吴中祥博士菀出版社 2004年11月

[2]http://www.sciencenet.cn/u/可变系时空多线矢主人/

[3] “可变系时空多线矢及其矢算应用于广义相对论”

   本文在[科学网]引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-226-963500.html

[4] “必须创建时空多线矢量，及其矢算”

本文在[科学网]引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-226-950935.html

[5] “必须创建可变系时空多线矢，及其矢算”

本文在[科学网]引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-226-951084.html  

[6]“必须纠正所谓“波粒2象性”的错误”

本文在[科学网]引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-226-951518.html

[7]“必须弄清楚所谓“波函数”、“量子”，是大量粒子的统计特性”

本文在[科学网]引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-226-951606.html

[8]“具体创建时空相宇的统计”

本文在[科学网]引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-226-951946.html  

[9] “时空1线矢各粒子结合能量和动量的守恒关系”

本文在[科学网]引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-226-953840.html

[10] “所谓‘大爆炸宇宙膨胀论、加速膨胀、反引力暗能量’的错误”

本文在[科学网]引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-226-954252.html