爱因斯坦的宇宙相对论
爱因斯坦的宇宙相对论
谁能简单描述一下爱因斯坦的相对论?
谁能简单描述一下爱因斯坦的相对论?
谢谢你。我年轻的时候特别欣赏相对论,对它很着迷。有了经验,不断反思,觉得自己像是一个深陷泥潭的人,如梦初醒:是绣拳绣腿的空架,是混淆理论物理的总根源。
狭义相对论的关键
把牛顿的静止参照系换成爱因斯坦的运动参照系,虽然达到了同样的效果,但是光速不变。是的,洛伦兹变换是正确的,因为参照系可以任意选择。“相对参照系vs相对解析表达式”和“不同参照系vs不同解析表达式”是相对论的本义,不是爱因斯坦的特权。选择最好的参照系,本来应该是物理学家的良心。
参考系变换因子:1/√ (1-V/C),V为参考系速度。推导质量方程时,先用静止参考系,再用运动参考系代替。积分时,初始质量(m≠0)被偷入静止质量(m=0)。能量方程无效。
第一段:根据经典理论,设外力F作用于质量为M的系统,在dt,dp=Fdt的时刻,有①: dt = DP/F同时,ds有②: de = FDS = fvdt,将①代入②有③: de = vdp = VD (mv) = vdm0mvdv。
第二段:根据狭义理论:M = M0/√ (1-V/C),得到M (C-V) = M0c。两边分化后有④: MVDV = (C-V) DM。④将④代入③得出:DE = CDM,⑤: DE = CDM (M0 → M),则E = MC-M0c (= δ E = E-E0)。
点评:第一段和第二段的参照系完全不同,违背了身份。⑤积分下限m0(=0)是第一段的初始质量m(≠0),这里的质量积分明显牵强。
例1:分析列车上乘客(质量M)的运动状态(调平V)。比较经典理论和狭义理论,我们可以看出孰优孰劣。
按照经典的分析:以乘客空之间的任意一点为静态参照系,乘客和列车直线匀速运动,不考虑乘客和列车之间的内力。乘客与列车一起受到轨道摩擦力(F)和牵引力(F)的影响。有方程:F-f=ma=0,乘客速度(v')=列车速度(v),其动能Ek= mv。
根据狭义理论,以运动的列车为参照系,乘客和列车相对静止,但乘客速度(v')≠列车速度(V)需要相对性因子:V' = V/√ (1-V/C),其动能EK = MV' = M (V/√ (1-V/C))。
显然,经典的动力学系统,选择静态空参照系,简洁明了。狭义相对论选择运动的质点作为参照系,虽然类似,但是比较繁琐,人为。
真正的质能方程可以直接从牛顿第二定律推导出来:电子和质子的自旋或转动惯量反映了粒子中持有的引力质量、引力势能、电偶极子、电荷和自旋角动量(动量矩)。以下是简短的推送:
由于光速空之间波纹的摩擦啮合,电子和质子以光速自旋,其半径处的引力势能:EP = (mc/r) r = mc。电子的引力势能:EP = 9.1e-31c = 0.51mev,质子的引力势能:EP = 1.73e-27c = 938mev。
广义相对论的关键
广义相对论以电梯自由落体的思想实验为引子,以非惯性系为参照系,以张量场为依据,否定真空物质性,而引力场方程则有着千丝万缕的联系。
2.分析自由落体电梯中乘客的运动状态。把经典理论和广义理论比较一下,看看哪个更好,哪个更差。
根据经典理论,取乘客空之间的任意一点作为静态参照系,乘客(质量为m)将与电梯一起自由下落,不考虑乘客与电梯之间的内力。乘客只受地球引力的影响:G=mg。随着地球引力半径(δ r)的变化,乘客释放能量:δ e = mg δ r。
根据广义理论,以加速运动的电梯为运动参照系,无论电梯是否为惯性参照系,乘客在楼层弹力(N)和地球引力(G)的作用下保持静止,即G-N=ma=0,乘客释放能量:δ e = 0。
很明显,在经典的动力学分析中,在静态空之间选择参照系是符合人择原理的,乘客真的是像炮弹一样掉下来。广义相对论选择加速电梯作为参照系,说乘客静止不动,不释放能量,违背应有的直觉。
爱因斯坦的引力场方程有两种。A型是否定真空介质的膨胀宇宙模式,B型是承认真空的绝对宇宙模式,但爱因斯坦犹豫了,放弃了宇宙的真空场。A: g μ v = r μ v-g μ VR = (8π g/c 4) t μ v .式b:gμv = rμv-gμVR =(8πg/C4)tμv-λgμv .其中:
张量Gμν,爱因斯坦模仿(抄袭)了牛顿动力系统的泊松方程▽ φ = 4π ρ,或△φ=f,即,(/x/y/z) φ (x,y,z) = f (x,y,z),其中:△是扩展字符= ha字符。F=0是拉普拉斯方程△φ=0,即φ/x φ/y φ/z = 0,这是一个不含时间的椭圆线性方程。如果没有引力场:△φ= 0;如果有引力场:△φ = f,f是引力场的质量分布,适用于电/磁/热场的分布。
张量Rμν:是黎曼曲率Rμνσ矩阵的迹。r是曲率,r = g λ k * r λ k。
张量Tμν:张量与坐标系无关,没有物理意义。4×4=16个分量:①能量密度T00,②动量密度T/01/02/03/10/20/30,③应力张量T11/12/13/21/22/23/31/32/33。
规范张量gμv是含时流形的度量张量。对应的数学领域:DS = ADT BDR CD θ DD φ。ABCD是量规的gμv分量,ds是空之间的微弧弯曲。
真空张量λ g μ v是宇宙的真空场,是物质场的排斥力场。①如果没有宇宙项,ds随T增加,宇宙膨胀。②如果有宇宙项,ds不随t变化,此时物质场与真空场平衡,宇宙是绝对的空。
爱因斯坦放弃了宇宙的真空场,普适常数λ其实是一个涉及真空波纹(暗物质暗能量)的常数。展开式:(8π g/c 4) T μ v = R μ v-G μ VR解释为:物质引力场之间的曲率=空。
引力场方程的致命缺陷在于它否定了真空波纹的物质存在,代之以纯数学空之间的张量,即弯曲空之间的张量。这个方程解不出来,只是作秀。
至于水星岁差、卫星岁差、自旋岁差等问题,和弯曲空没有任何羊毛关系。进动主要来自转动惯量的不均匀分布,可以用经典动力学来处理。
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