广义时空相对论概述

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1、广义时空相对论概述                                ——爱因斯坦相对论探疑前言夏烆光   早在1908年，在物理学急剧发展的浪潮中，列宁就一针见血地指出：“……一般自然科学家以及物理学这一专业部门中的自然科学家，极大多数都始终不渝地站在唯物主义方面。但也有少数新物理学家，在近年来伟大发现所引起的旧理论的崩溃的影响下，在特别明显地表明我们知识的相对性的新物理学危机的影响下，由于不懂得辩证法，就经过相对主义而陷入了唯心主义。……（参见《唯物主义与经验批判主义》，列宁著，第359—360页）”尽管情况如此，尽管辩证唯物主义在各个方面已经取得了辉煌的胜利，但在当前的自然科

2、学中，还是广泛地流行着这种主观唯心主义思潮。例如，在科教电影《宇宙与人》一片的解说词中讲述道：“……宇宙的时空是可以改变的，一切的前提是因为宇宙中质量和能量以及速度可以转换。……当原子核接近光速时，电子会逐渐达到它的速度极限而越转越慢，这就意味着电子的振荡变慢，生命是由电子控制，因此生命过程将被延缓，时间自然变慢。这就意味着人类可以通过提高速度使生命的进程变慢，如果我们能把一万年当作一天来过的话，宇宙旅行当然不在话下，人类长寿的秘密，居然存在于速度之中。”显然，这一观点是来自于爱因斯坦的狭义相对论。按照狭义相对论：运动系上的时间坐标（t’）和空间坐标（r’）在运动的过程中会产生“洛伦兹收缩”。

3、根据这种所谓的“收缩”，便可演绎出“双生子佯谬”的结论。承认洛伦兹收缩的存在，就等于承认：时间和空间不是客观实在，而是人的感性直观形式。（参见《未来形而上学导论》，康德著，第45页）。这就是康德和马赫的“相对主义时空观”，是地地道道的“主观唯心主义”。   我们说，假如把这些观点仅作为科学幻想来加以传播是可以考虑的，如果是把这些观点作为一部科教电影来加以宣传，那就值得商榷了。当然了，这里我并不是说这部科教电影的编导在有意地宣扬唯心主义，而是说在流行的时空理论中广泛存在着主观唯心主义的思想倾向。   还有，这部电影把“大爆炸”的“宇宙生成论”当作一个成熟的理论来加以宣扬。可以肯定地说，在宇宙学中

4、，大爆炸的宇宙生成论，并不是一个成熟的、值得信赖的观点。因为，这个观点中存在着难以克服的原则错误。   众所周知，这一观点的实验依据是来自于美国天文学家哈勃所发现的“恒星系光谱的红向移动现象”。目前，关于这个问题的权威解释是大爆炸的宇宙模型。而这一解释的根据是“多普勒效应”。在这个问题上，多普勒效应的理论根据则是爱因斯坦的广义相对论（参见《空间、时间和引力的理论》B.A福克著，第479—489页）。按照这种模型，我们的宇宙产生于一次空前的“大爆炸”。爆炸后所形成的“碎片”——恒星系——以接近光速的速度向四面八方飞散开来。由此可以推算出宇宙的年龄距今大约为150亿年。   对此，我们可以作出一个

5、显而易见的逻辑推理：既然站在地球上观测，周天360度方位上的恒星系都有不同程度的“红向移动”，那末，地球就自然而然地成为大爆炸的“发源地”。然而，这是绝对不可能的！别说是地球，就连我们的太阳系、甚至银河系，在广袤的宇宙中也是微不足道的。如此庞大的宇宙，当初的爆炸怎么可能是以地球为“核心”呢？！可想而知，假如我们生活的星球不是“太阳系”，而是在银河系之外的另一个什么“恒星系”的话，我们还是利用那个哈勃望远镜去观察现有的星际空间，那么也一定会发现所有的恒星系都以那个恒星系中的某个星球为核心不停地向外“离散”。曾经有人用“吹气球”的现象来比如宇宙的膨胀，并认为：恒星系之间的离散就好象气球表面上的两个

6、点，随着气球的膨胀，这两个点之间的距离相应地增大。对此，不禁使人要问道：这个“吹气球者”究竟是站在什么位置之上呢？难道他可以站在宇宙之外来“吹气球”吗？！难道地球不在宇宙之内吗？！所以说，用多普勒效应来解释恒星系光谱的红向移动现象中，存在着难以克服的逻辑谬误。   老实说，利用这个观点来解释宇宙的生成机制，其错误的性质，未见得比托勒密（Ptolemy）的关于宇宙的“地心说”好到那里。毫无疑义，这种观点使问题又重新地返回到“信仰主义”的老路上去。当然了，任何局部的星系因为“引力坍塌”而引起的“爆炸”是有可能存在的，甚至这种爆炸还可能生成新的恒星系，如太阳系、银河系等等。但是，任何一个具体的“恒星

7、系”都不能代表“宇宙”。因为，按照《辞海》的解释：无限的“空间”叫做“宇”，无限的“时间”叫做“宙”。因此，所谓的“宇宙”，不过是“空间”和“时间”的别名而已。由此而论，在任何有限时空上物质的演变规律，都不能代表“宇宙”本身的生成规律。   我们说，所以会出现这样的局面，关键在于：爱因斯坦的相对论从一开始，就采用了牛顿力学的概念和物理原理。其中包括：惯性坐标系统、相对速度、伽利略的相对性原理、光速