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酸评2017诺贝尔物理奖--引力波
晏成和
酸评,有人说,你吃不到葡萄就说葡萄酸,于是就干脆来一个酸评。
还有一解,就是此引力波不实,一经推敲,酸腐气自溢。
引力是不是波
2017年诺贝尔物理奖奖给“发现引力波”的三位科学家,实验装置精巧、精密无懈可击。LIGO的解读是13亿年前,宇宙中两个黑洞相互碰撞,而且并合成一个大黑洞,发出引力波。这就好像一个石子扔到水中,涟漪向四周扩散……拥戴者以大家熟悉的地球现象进行形象比喻:于是构成了更大的蒙蔽。
首先,值得讨论的是这个“引力波”。
什么是波?物理学定义:波是介质参与的集体振动;波的产生有两个必要条件,一是有波发生(振动)源、二是有传播介质。引力要称其为波,一是有波发生(振动)源、二是有传播介质。
石子扔到水中,涟漪扩散,波浪必须以水面作为介质传播,声音的传播有空气作为介质,介质参与的一起振动。
拙文《电磁波靠什么传播》介绍了电磁波的传播介质是这弥漫在整个宇宙空间的引力场,大自然赋予电子振动形成电磁波;赋予质子伴生的质子场——引力场成为电磁波传播的介质,电磁波靠质子场在宇宙空间广泛传播。[1]
两个黑洞相互碰撞,天体运动发生剧烈振动的振动源有了,但是这引力是否发生变化?引力波如何传播、引力波传播的介质是什么?引力场是电磁波的传播介质,总不会自己是自己的传播介质——又来一个“自持波”。没有传播介质,就不能发生介质参与的集体振动,就不符合波的定义、不能成其为波。引力波之说无中生有,因为宇宙空间没有构成引力波的必要条件。
引力,大家司空见惯:苹果落地、自由落体、飞机、火箭必须克服引力、月亮引力带来的潮汐……我们地球人时时刻刻浸润在引力之中。
同时,我们时时刻刻浸润在光波、电磁波、声波之中,我们的眼、耳能够感受,仪器能够精确地测量到这些波的波长、振幅、相位等等。
地球人生活在引力环境中,随时随地都能够感受到引力的存在,可是人类所有的精密仪器从来也没有测量到引力波、从来也不知道引力波的波长、振幅。一般认为:引力无处不在是一个场,难以与波沾边。这次LIGO却是自吹自擂:测到了13亿光年遥远天体的引力波,这确实是令人匪夷所思。
回到获奖的实验,LIGO装置如此精巧、灵敏,应该首先测得地球上弥漫着的月球潮汐、太阳的引力,相对于13亿光年的信息,地球附近如此巨大的引力,必定会让精灵的仪器数据爆表,那些抬轿子者对此近小远大的解释实在是苍白。LIGO测得的微弱的反应究竟是什么、来自哪里?值得商榷。地面万物被地球引力牢牢地固定却从来不知引力波;13亿光年的微弱信息、百万分之一纳米的晃动就能言之凿凿地说发现了引力波,的确是大言不惭。
放下引力的这个“波”,暂且不予理论,我们再来看LIGO所发现的13亿光年两个黑洞相互碰撞,而且并合成一个大黑洞,是如何能够构成引力?
引力来自哪里?物理学早就对引力有研究,中学就有引力公式:
$F=G\frac{m1m2}{{r}^2}" style="word-wrap:break-word;max-width:620px;color:#333333;text-indent:37px;background-color:#ffffff;font-family:楷体_gb2312;font-size:19px;line-height:1.75em;$
其中: F: 两个物体之间的引力 G: 万有引力常数
m1: 物体1的质量 m2: 物体2的质量 r: 两个物体之间的距离
引力公式表明,引力的大小与物体的质量成正比。因为物质的质量的99.9%以上都集中在原子核。所以,原子核中的质子与核中的中子的质子加起来,其质量就近似等于原子的质量。
文献说这次LIGO是测到了13亿光年遥远的天体的引力发生波动,那么就是引力F发生变化,也就是等式右边的参量发生变化。
G:是常数,不变。
r:地球与两个黑洞间的距离13亿光年,虽然地球也在运动着,两个黑洞也在旋转碰撞运动着,但是这两头运动的距离对于13亿光年的平方,微不足道。
m1: 物体1(地球)的质量,不变。
m2: 物体2(两个黑洞)的质量,两个附近黑洞合并成一个,质量不变。
大家可以看出,等式的右边:不变、不变、不变,就算是两个黑洞碰撞合并成一个,质量不变,对引力也不会发生任何影响,引力不变。那么,LIGO测得的“时空涟漪”是真实还是臆想?获奖者说是测到了13亿光年遥远的天体的引力发生变化、引发了波动,引力变化的科学证据在哪里?
回到宇宙,我们看到浩瀚星空时不时有流星划过;想一想月球表面大大小小的坑坑洼洼,可知天体运行的“车祸”随时有可能发生。LIGO如果精密灵敏,这太阳系、银河附近的碰撞、合并倒是有可能使得引力发生变化,LIGO为什么对附近毫无知觉,单单情有独钟那个13亿光年外的天方夜谭?
科研不能以诺奖一锤定音,做科学要好奇、要讲理,要探讨表象背后真实的原因和道理,要给年轻人和孩子们一个符合逻辑的交代。LIGO测得的微弱的反应究竟是什么、来自哪里?应该继续探讨商榷,应该给时代一个合理的交代,不能蒙混,不能欺骗我们的孩子。
2017/10/8
[1]晏成和,电磁波靠什么传播,科学网
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