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地球光谱线“蓝移”理论推导错误
1959年在哈佛大学庞德等人首次在地面上直接验证了引力频移.利用在塔顶发射射线,在塔底接收.塔高H为.实际观测发现光频率变大,为Δν/ν0=2.46x10-15,庞德称光谱线“蓝移”的相对论理论值为Δν/ν0=gH/c2=2.46x10-15……………(1)
从而理论与实际观测结果一致,但庞德在实验报告中使用了一个错误的洛伦兹吸收线形状公式:C=(Γ/2)2/[(△v)2+(Γ/2)2],正确的公式是:C=Γ2/[(△v)2+Γ2]
若改用正确的公式,相对论的理论值为Δν/ν0=2gH/c2=5.92x10-15【1】,这与实际观测结果不一致.1965年诺贝尔物理奖获得者费曼在其所著的《费曼讲物理-相对论》中,用了三种方法推导(1)式,其中第一种方法用的是广义相对论中的等效原理进行推导.推导过程中出现两个明显错误【2】:
第一、认为在加速向上飞行的飞船中,由于飞船加速导致第二次闪光的速度增大,从而第二次闪光从A到达B的时间,比第一次闪光从A到达B的时间要短一些.这明显违反了光速不变原理.
第二、书中写明“v是发射源与接收器之间的相对速度”,“发射源与接收器在任意瞬间都以相等的速度运动”,这表明v=0,从而ω=ω0(表明时钟运转的快慢与其所处在的引力场强弱无关),但书中又自相矛盾地认为相对速度为v=gH/c(这是飞船速度的增量),从而得到ω=ω0[1+(v/c)]/[1-(v/c)]1/2≈gH/c2的正确结论.
费曼书中的第二、第三种推导方法是正确的,但用的是能量守恒定律、普朗克量子关系式E=hω,以及质能关系式E=mc2,与广义相对论无关.
参考文献
【1】陈绍光.谁引爆了宇宙.2004.156.
【2】费曼.费曼讲物理-相对论.周国荣译.湖南科学技术出版社,2004.141-147.
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