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回答“论物理学和数学的关系”一文读者塞翁寻马的评论
送交者: bpcart[☆★声望品衔8★☆] 于 2023-10-12 16:51 已读 14762 次 8 赞  

bpcart的个人频道

塞翁寻马先生的发言如下: 6park.com

关于水星进动和时空弯曲的描述都是基于望文生义的误解 6park.com

               1.首先,水星轨道进动并不是只在近日点处发生的突变式的跳跃,而是发生在其轨道所有处对前一周期位置的相对偏移。也就是说,水星绕日运行的轨道并不是一个固定的椭圆,而是一个长轴在慢慢均匀旋转的椭圆。这个长轴每周期转动的角度,就称之为近日点进动角度。并不等于说这个转动只在近日点处突然发生(参加图https://picx.zhimg.com/70/v2-4225e69a277a574241bd02c03aa7ffb8_1440w.avis?source=172ae18b&biz_tag=Post),更不要凭空想象弯曲空间的波浪。 6park.com

               水星,以及其他行星的进动其实在经典牛顿力学中就能够说明。只不过对于其他行星来说,牛顿力学(及万有引力理论)的预言与实际观测符合的足够好,而只有强引力区的水星轨道的观测与牛顿力学有43弧度秒的微小偏差。 6park.com

因此,广义相对论并不是只能说明水星轨道进动而不能说明其他行星轨道进动,而是说明了牛顿力学与水星轨道实际观测结果的那个微小偏差。 6park.com

在弱引力区,广义相对论其实与牛顿万有引力理论趋于一致,也与实际观测结果一致。 6park.com

               2. 广义相对论的所谓“空间弯曲”其实只是一种科普的形象说法。实际上并不仅仅是“空间弯曲”,而是“时空弯曲”,而且是闵可夫司机时空。所以,通俗的”物体在弯曲时空中(按牛顿力学)作惯性运动“的理解不但不准确,而且可以说是完全错误的。另外,如1所说,根本不存在“凸起的波浪的弧面”。这个”凸起的波浪的弧面“源于对”水星近日点进动“望文生义的误解,以为进动只发生在近日点处。” 6park.com

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bpcart对塞翁寻马上面诸多观点的回复如下: 6park.com

“首先,水星轨道进动并不是只在近日点处发生的突变式的跳跃,而是发生在其轨道所有处对前一周期位置的相对偏移。也就是说,水星绕日运行的轨道并不是一个固定的椭圆,而是一个长轴在慢慢均匀旋转的椭圆。这个长轴每周期转动的角度,就称之为近日点进动角度。并不等于说这个转动只在近日点处突然发生,更不要凭空想象弯曲空间的波浪。” 6park.com

十分感谢塞翁寻马提供的水星进动示意图。


从您提供的这个图里,每一个人都可以很容易地判断出,水星公转轨道偏移动作只出现在近日点附近,与你认为的“并不等于说这个转动只在近日点处突然发生”不一致。因为所有周期性角度旋转的出现,明显的都没有发生在近日点以外的别处。“水星绕日运行的轨道并不是一个固定的椭圆,而是一个长轴在慢慢均匀旋转的椭圆。”这里存在着你对客观事实衡量尺度差异的混淆,比如你在任何一张可以看到地球全貌的地图上,你是不可能看到高高耸立的珠穆朗玛峰的,珠穆朗玛峰与海平面高低落差近9千米,对我们人类的生存、攀爬能力而言,差距是如此的明显和巨大,为什么在完整的地图画面上完全消失,变成了平滑的曲面?这是因为在可以看到地球全貌的画面上,这张图使用的比例单位制是数千万分之一的尺度,而在可以看到珠穆朗玛峰与海平面差异的地图时,该图所选用的比例单位仅仅是万分之一的尺度,这里若用曲线光滑度来评判,存在着一个从量变到质变的事实。类推于水星在近日点的进动现象,当人们从水星到太阳4600万公里的距离上,看待数百、上千公里的突变及跳跃,这仅仅是低于万分之一级别的变动,水星公转轨道几乎平滑的没有什么变化,只剩下角度的轻微转动,也就是你所认为的均匀旋转,但是放在水星的实际尺度,即以水星直径4878公里为衡量单位,当水星的轨道在短时间内发生数百或上千公里的脱轨移动,就是一次大的跳跃。为了说明行星在近日点的进动是跳跃式的突变,人们可以从地球在近日点进动发生时,必然会在地球上引发较大的地震,以及火星在近日点的进动,必然会引发火星全球性沙尘暴为参考事件。本文的每一个读者,都可以查询一下往年地球的地震记录,每年从一月初地球的近日点前后那几天,地球上必然发生较强烈的地震,而且每一个人也都可以预言,今后每一年的一月初前后的几天里,必将也会出现大的地震,至于地震发生的地点具有偶然性。 6park.com

为了说明行星的近日点进动是一个突变现象,本文在这里解谜一个自然现象。美国加州死亡谷的巨石移动之谜,就是因为一月初在地球发生进动时巨石产生了较强大的惯性力,在地面潮湿度和松软度都适当的情况下,便会在地球公转改变轨道方向时,附着在地球上的物体在惯性作用下发生保持原来运动方向的移动。至于目前人们认为的地面必须要有冰、也要有大风的说法,其实是两个既不充分也不必要的条件。在地球近日点的一月初,正是北半球的冬季,此时天气自然是低温时节,当冰层较厚时,石头被厚冰固定在地面上,此时的冰是石头移动的阻力,石头不可能移动。当气温升高时,湖床地表的冰层通常都是先从底部融化,这样地面土壤就被融化的水浸泡而变得松软,使石头与地面接触处摩擦力减小,而表面冰层变得很薄且脆弱,对石头的移动阻力变得很小,此时恰好发生地球的进动,地球公转轨道发生突变,这些死亡谷巨石为了保持原来地球公转时的方向,就会沿着地球原来的公转方向继续运动。就是这些石头具有的惯性,让他们在地面上划出了一道道记忆地球轨道发生突变的证据。石头运动划过的痕迹每一次方向的改变,表明是两次不同的地球进动使该石头产生了不同方向的位移。石头能够自动漂移的另一个必要条件,是石头的质量必须足够的大,以便石头本身具有的惯性力,能够在克服与地面的摩擦力和空气的阻力后,仍然能够让自己运动。 6park.com

每个人都可以自己设计一个实验,来验证地球在且只在近日点发生进动,同时也重复演示加州死亡谷巨石移动的自然现象。这个实验,同时也一并解开了火星上空气稀薄,但为什么会发生巨大沙尘暴的难题。这个实验的主要规则就是:1)选择一个有一定质量的任意物体,形状不限;2)物体运动时的阻力要小,便于物体改变运动状态;3)物体改变运动方向时能够留下明显的轨迹记录;4)实验的时间就在地球的近日点附近,也就是2024年1月4日前后一周时间内;5)无快速的空气流动,表明物体的运动不是由风而引起,6)正常室温,表明物体移动与温度无关。例如:可以在家庭的室温环境里,找一块大一点的平面玻璃,上面铺一层细沙,撒上一些水,找一个任意形状、重量大于10公斤的小体积物体放在被水平固定的玻璃板中央位置,在2024年1月1日(元旦)开始进行实验,如果不出意外,在一周时间内的某一刻,应该会发现这个物体出现自动位移的现象,这个发生肉眼可见的位移时间,就是地球公转轨迹发生进动的准确时间,这个被观察物体的位移轨迹指示的方向,就是地球公转发生进动前,地球公转运行的方向。如果有两个以上不同人、在不同地点做相同的实验,都观察到了物体发生自动位移,那么这些显示出的移动轨迹,方向应该基本一致。这个实验可以证明,行星的进动一年一次,只发生在近日点。如果哪一位读者在2024年的地球近日点前后做了该项实验,请把您所做的实验结果,以跟帖的形式告诉大众,这里本人提前向您表示感谢。如果在近日点的同一时刻,地球上某处发生山体滑坡,人们应该可以发现,山体滑坡的方向,与人们所做的地球近日点进动实验的轨迹方向大体一致。 6park.com

塞翁寻马说:“水星,以及其他行星的进动其实在经典牛顿力学中就能够说明。只不过对于其他行星来说,牛顿力学(及万有引力理论)的预言与实际观测符合的足够好,而只有强引力区的水星轨道的观测与牛顿力学有43弧度秒的微小偏差。因此,广义相对论并不是只能说明水星轨道进动而不能说明其他行星轨道进动,而是说明了牛顿力学与水星轨道实际观测结果的那个微小偏差。在弱引力区,广义相对论其实与牛顿万有引力理论趋于一致,也与实际观测结果一致。” 6park.com

bpcart与塞翁寻马先生所说在经典牛顿力学中就能够说明行星进动现象,广义相对论也能对行星的进动给出说明的观点存有不同的看法。我认为无论是牛顿的经典力学,还是爱因斯坦的广义相对论,他们都没有说明行星的进动是怎么一回事,他们都是只停留在计算行星进动的弧度数值上,看谁的计算方法更接近实测数据而已,至于行星为什么会产生进动?为什么每个公转周期只出现一次进动?而且进动的发生地点都在近日点处?地球同步卫星发生的进动现象,与行星发生的进动现象是否是同一个物理原理?行星发生进动现象与行星质量的大小、外观形状、距离太阳的远近有关吗?如果某个人造卫星或自然的小行星不在黄道平面上运行,那么这个人造卫星或小行星还会发生进动现象吗?这些与水星进动紧密相关的问题,无论是牛顿的经典力学,还是爱因斯坦的广义相对论都给出解释了吗?没有!为什么?因为他们在行星进动问题上都把物理学与数学的关系颠倒了,想用数学的分析计算,代替用物理学遵循的自然规则解释问题,而后人们也畏惧权威的言行,不敢怀疑,不敢超越,所以至今没有人能够说明行星进动遵循什么样的物理规则。 6park.com

在所有的文献和资料里,人们都只看到牛顿用经典力学和万有引力理论计算水星进动的数据,比实际测量结果要有43弧秒的偏差,而爱因斯坦用广义相对论计算的进动偏差与实际结果吻合,但是从来没有任何资料或者专家教授告诉大众,为什么牛顿的计算结果无论如何都存在那个微小的偏差,而爱因斯坦的计算结果为什么可以没有明显偏差?对其他行星的进动,牛顿与爱因斯坦两人的计算结果,为什么都与实测数据相接近?本文现在要向读者揭示,这个事实背后的故事。水星绕太阳运行公转轨道的离心率是0.2056,比剩余的7颗行星中,离心率最大的火星的离心率0.0934,还要大2倍多,也就是水星公转椭圆轨道的形状是最扁平的,其他行星的公转轨道接近圆。牛顿是按照水星的公转轨道有两个焦点的椭圆来计算,正是这两个焦点之间有明显的距离存在,导致计算出的结果与实际对比偏差始终存在。而爱因斯坦用他的引力场方程计算时,把水星轨道两个焦点的距离视为零,这样就可以在方程组中消除一个变量,也就是把水星的扁平椭圆轨道看作是圆轨道,这样解方程得出的结果就与实际结果相符。好巧不巧,行星围绕太阳公转的轨迹还真是一个圆,至于这是一个什么样的圆,有兴趣的读者可参看本人的网文《行星的轨迹是椭圆吗?》 -6park.com (6parkbbs.com)。对剩下的7颗行星,因为他们的离心率都很小,即公转轨道接近圆,所以无论是牛顿在接近圆的情况下,还是爱因斯坦根本就当作圆来对待的条件下,两人的计算结果都与实测数据相近。这就是在行星进动角度偏差问题上,牛顿为什么对水星的计算结果比爱因斯坦的偏大,而其余的计算结果两人近似。用强引力区、弱引力区来解释牛顿与爱因斯坦在计算行星进动问题上存在不同结果,是非常肤浅的理解和解释,若有人沿强引力区、弱引力区的思路进一步提问,还会引发使用强、弱引力区理论导出自相矛盾的尴尬局面。 6park.com

塞翁寻马说:“2. 广义相对论的所谓“空间弯曲”其实只是一种科普的形象说法。实际上并不仅仅是“空间弯曲”,而是“时空弯曲”,而且是闵可夫司机时空。所以,通俗的”物体在弯曲时空中(按牛顿力学)作惯性运动“的理解不但不准确,而且可以说是完全错误的。另外,如1所说,根本不存在“凸起的波浪的弧面”。这个”凸起的波浪的弧面“源于对”水星近日点进动“望文生义的误解,以为进动只发生在近日点处。” 6park.com

bpcart认为,狭义相对论是在闵可夫斯基时空中讨论问题,也就是在欧式(立体)空间(直角坐标系)中增加了时间维度,所以狭义相对论还是在我们正常的物理空间,讨论当增加了时间变量后的物理现象与规律。而广义相对论是在黎曼几何(非直角坐标系)基础上讨论非现实或十分遥远的弯曲时空问题。黎曼几何与欧式几何是依据不同公理系统,建立起的两套完全不同的数学工具,狭义和广义两个相对论,应用了两套不同的数学工具,塞翁寻马先生认为时空弯曲是闵可夫斯基时空,本人认为塞翁寻马先生对狭义相对论和广义相对论的认识是不是存在曲解之处? 6park.com

塞翁寻马先生说“通俗的物体在弯曲时空中(按牛顿力学)作惯性运动的理解不但不准确,而且可以说是完全错误的。”那么请问:你认为物体在弯曲时空中的运动不是在做惯性运动,那应该是一种什么样的运动?你认为正确的运动形式,其运动的动力来自何处?可否明示? 6park.com

塞翁寻马先生认为“根本不存在凸起的波浪的弧面。这个凸起的波浪的弧面源于对水星近日点进动望文生义的误解,以为进动只发生在近日点处。”本人认为,只要一个人有一定的抽象思维能力和逻辑推理能力,在弯曲时空的框架下,存在一个明确的突变点,那是不难被人们勾画出这样一个凸起波浪弧面的。只不过,如果弯曲时空这个前提条件不存在,那么这个凸起的波浪弧面也就不可能存在了。对于塞翁寻马先生坚定的认为,水星近日点进动是物理学家们,给进动现象错误的增加了一个修饰性的形容词这一点,我们只能用本文前面给出的那个实验来证明谁对谁错。 6park.com

其实在本人“论物理学和数学的关系”原文中,提出的中心观点是在物理学的研究中,数学只能当作工具使用。时刻要牢记,物理为主,数学为辅。当把研究对象的物理意义弄清楚了,再用数学这个工具去描述物理现象。现在由于人们没有弄明白为什么会发生水星近日点进动的物理机制,就先从数学上去描述水星进动的吻合度,这才会让不了解水星进动现象的人们,认为水星进动可以发生在近日点以外的其他地方。

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