真相与真理：爱的谎言，深入谷底的悲哀

最近，科学网进行了“真相”的小讨论，联想当年“真理”的大讨论，知识分子该谈真理还是谈真相？答案显而易见，没有真相就没有真理。然而，现实中人们对真相大多选择莫言，因为绝大部分真相都是见不得人的，谈真相是有风险的。

共识是否代表真相？答案同样显而易见，无论政治还是科学，共识往往掩盖了真相。在绝对垄断的话语权下，谎言重复一千遍就可能成为“事实真相”，并逐步共识到不可质疑的真理。

这些年，常被人质问：相对论是已公认并得到实验验证的科学真理，“没有相对论就没有GPS”是不争的科学事实，你怎么还质疑爱因斯坦？每每，我总有一种深入谷底的悲哀。GPS利用了相对论效应，这是科学事实吗？今天让各位验证一下：共识背后的真相，是真理还是谎言？

相对论，一个关于爱的故事，就像女人的某个亲戚，总有人定时拿来传颂：爱的爱，是久经考验的真爱！有人对此表示怀疑：这世界还有真爱吗？

爱的捍卫者愤怒了：“怀疑真爱，是对爱的亵渎！”；“我们的生活处处有爱，狭义的爱、广义的爱都有！”；“我们每天用的GPS，就是爱的结晶！”；“由于爱的效应，天上的钟与地面的钟走时不同步，狭义爱让天上的钟每天慢T₁=7微秒，广义的爱让天上的钟每天快T₂=45微秒，一快一慢，使得天上的钟比地上的钟每天快38微秒。”；“别小瞧38微秒，它每天累积11公里的定位误差！谁敢不信爱？走路，掉入下水道！开车，翻进太平洋！”。

（先指出爱疯们的概念错误，他们根本没理解误差的概念！GPS是瞬间测量定位，就算相对论效应存在，也不能用累积定位误差定义精确度。举个例子，我对目标靶连开十枪，分别命中：9.5、9.5、9.6、9.4、9.7、9.3、9.8、9.2、9.9和9.1环，可以用累积误差5环来描述我的枪法吗？）

有一句流行语：你永远无法唤醒一个装睡的人！其实，最难唤醒的是那些深陷爱的泥沼的痴情者，他们绝对不会接受被爱长期欺骗的事实。本博因为曾经被爱伤害过，清醒后，总想告诫善良的受骗者：爱是谎言！但是，听过E=mc²造出原子弹的神话，再听相对论与GPS的爱情故事，不明真相的人们都深信爱的伟大：爱，怎么可能是谎言？

全球定位系统（Global Positioning System -GPS）是美国从上世纪70年代开始研制，于1994年建成。GPS由24颗GPS卫星构成，它确保任何时候在地球上的任何地点至少能见到其中的4颗卫星。GPS之所以能精准定位，完全得益于工程师们发明的差分观测法，与相对论没有半分钱关系。接下来，本博浪费点时间科普一下差分观测法，希望有助读者认清爱的谎言。

如上图所示，地球表面有一个鸟人P，他想知道自己在地球的具体坐标方位，就求助刚好飞过的唐僧师徒（唐僧A，悟空B、八戒C、沙僧D），希望他们报出各自的坐标和时钟的时间。很快，鸟人在不同时刻（t_PA、t_PB、t_PC、t_PD）收到四个回复：

t_PA时刻：鸟人、鸟人，我是唐僧，我的坐标和时间是：{x_A,y_A,z_A，t_A}；

t_PB时刻：鸟人、鸟人，我是悟空，我的坐标和时间是：{x_B,y_B,z_B，t_B}；

t_PC时刻：鸟人、鸟人，我是八戒，我的坐标和时间是：{x_C,y_C,z_C，t_C}；

t_PD时刻：鸟人、鸟人，我是沙僧，我的坐标和时间是：{x_D,y_D,z_D，t_D}。

假设信号的传播速度为c，根据初中物理：距离=速度×时间，我们可以得到以下四个方程：

其中i=A、B、C、D。理论上，把唐僧师徒提供的数据代入上面的方程组，鸟人即可确定自己的坐标方位（x、y、z）。

公式（1）成立的基础是天地时钟同步且同样精准，现在问题出现了，天上的天神都佩戴几百万元的原子钟，而地面的“鸟人们”只能使用几十元的廉价“鸟钟”，与“天时”{t_A,t_B,t_C,t_D}相比，“鸟时”{t_PA、t_PB、t_PC、t_PD}的误差是不可避免的，所以，由公式（1）获得的x、y、z误差将非常大，根本不能直接用于GPS定位。怎么办？聪明的工程师发明了差分观测法，该方法只要求24颗卫星原子钟精确、同步，就能确保地面的精准定位。

假设测量时刻“鸟时”与标准时存在δ误差，即，{t_PA、t_PB、t_PC、t_PD}→{t^*_PA+δ、t^*_PB+δ、t^*_PC+δ、t^*_PD+δ}，带星号的为无误差的标准时。工程师巧妙地对“天时”{t_A,t_B,t_C,t_D}和“鸟时”{t_PA、t_PB、t_PC、t_PD}进行重组，获得6种时间差组合：Δt_AB、Δt_AC、Δt_AD、Δt_BC、Δt_BD、Δt_CD。以Δt_AB为例，可表示为：

奇迹出现了！误差δ被消除了，这意味着差分观测法消除了天地钟之间不同步等误差。不难看出，差分观测法才是GPS能够精准定位的秘密所在，与爱因斯坦的相对论没有任何关系。

物理上，（2）式代表A和B信号传播到P过程的时间差，再根据（距离差=速度×时间差），有

同理，其它5种时间差组合可以建立另外5个关系式，三个未知数六个方程，足以解出鸟人的坐标x、y、z。原理上，三个卫星就可以定位，由于计算机采用最小误差法解方程，通过增加卫星数量可以提高定位的精准度，四颗卫星定位是考虑投入与定位精度矛盾的最经济方案。对于更高精度的军事定位，必然要增加卫星数量，同时，要更细致地研究卫星轨道、电离层、大气层等引入的误差。

差分观测法克服了天地钟无法保持同步的难题，在保证定位精度的前提下，大大降低了系统对地面钟的要求，无疑是人类智慧的结晶。我很费解，为什么总有人无视科学事实、掩盖事实真相，肆意制造各种“爱”的神话，煞费苦心地往老爱的屁股贴金？信口开河地加7微秒、减45微秒，无数科学家几十年的努力却变成“爱”的奉献？那些口口声声“没有相对论就没有GPS”的爱疯们，你们敢站出来说说：爱的38微秒是如何提高GPS的定位精确度？我渴望被你们打脸！

逻辑上证伪“GPS利用了相对论效应”非常简单，若“GPS利用了相对论效应”为真，必须满足相对论游戏的两个必要前提条件：1、卫星和地面GPS设备使用了完全相同的原子钟；2、所有天地原子钟都进行过同地同步校准。事实上，我们所使用的GPS系统完全无视相对论给定的条件，说明GPS定位根本无需考虑相对论效应，真相是“没有相对论就没有GPS”是爱的谎言。