空间弯曲是真实的吗？

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1、空间弯曲是真实的吗？谭强广西南宁市一点通教育咨询中心摘要：如果“相对空间”的假设引发逻辑矛盾【1】，则“弯曲空间”可能只属于数学概念而非物理真实；从天文观测实验出发，用类比法可得到平直时空的附加引力假设公式，其对四大天文现象的计算值与观测结果一致；更重要的是，双星进动的假设公式理论值，与双脉冲星PSRJ0737－3039A/B和DI海格立斯双星的观测值相符。关键词：数学空间；物理空间；平直时空；万有引力；附加引力；双星进动；暗物质；等效质量.引言在自然科学的整个体系中，空间概念是不可缺少的。“数学空间”研究的是形式的符号体系，而“物理空间”则是对象的经验描述。数学几何是一种

2、逻辑结构的理论，它只与给定的一组公理的逻辑蕴涵有关，完全独立于科学的研究。在原则上“数学空间”可以不涉及外部世界的现象和物体，以及这些现象和物体之间的关系，而只涉及自己的想象物以及它们之间的关系。最初，高斯猜想在宇宙尺寸中空间可能是属于“非欧几何”的。罗巴切夫斯基猜想，非欧几何可能是“巨大尺度形式的几何”，他根据当时的最新天文观测资料，对尽可能大的天体三角形作了角度计算，结果仍无法观测到空间几何的非欧表现。黎曼给“一无所有”的空间赋以“恒定的曲率”的假定，也只是一种数学处理手法，它是否包含真实的物理内容，并没有得到世人的认可。爱因斯坦将“弯曲空间”的数学概念推广，用空间结构

3、的几何性质来描述引力场，试图使非欧几何学获得实际的物理意义。“物理空间”究竟是“欧氏空间”还是“非欧空间”？这个问题是“数学真理”与“客观真理”的问题，回答这个问题的办法不是靠“思辩”而是靠“实践”。根据目前的观测可以判断：我们生活的空间是“欧氏空间”。如果假定“空间”是“有限”的，就必须回答“有限的空间之外是什么？”1广义相对论的七大难题1.1“奇点”的存在广义相对论（以下简称GR）引力场方程（1-1-1）是高度非线性的，一般不能严格求解，只有在对时空度规附加一些对称性或其他条件下，使方程大大简化，才有可能求出一些严格解。在引力场球对称的假定下，可以得到方程的史瓦西解：1

4、7（1-1-2）可以证明，度规在ｒ＝0处的奇点是本质的。在奇点处，没有时间，也没有空间，“一切科学预见都失去了效果”。1.2与量子理论不相容量子理论是一个与实验高度一致、非常完备的科学理论。经过几十年的努力，引力场的量子化尝试连连失败。中子引力干涉实验表明，中子在引力场中的干涉行为与它的质量有关，弱等效原理不再是普遍成立的，GR的基本原理与微观量子行为不相容。当两者发生矛盾时只能选择修改GR。1.3无法解释双星进动DI海格立斯双星和双脉冲星PSRJ0737－3039A/B周围的引力场强度很大。这两组双星的“进动”观测值，与GR的理论值不符。1.4无法解释“引力红移”太阳光谱

5、线“红移”的观测结果为：（1-4-1）GR认为，在强引力场中时钟要走得慢些。太阳光与地球光比较，其频率较小（1-4-2）我们无法到太阳上测量某原子能级跃迁的光波频率，故不能用实验直接证明太阳钟的快慢。其实，太阳光谱线“红移”的理论值并不是由GR推导出来的：第一、爱因斯坦用度规的时间分量（钟慢效应）得到（1-4-2）式[2]，度规的空间分量（尺缩效应）对光波频率的影响并没有被考虑，为什么忽略尺缩效应，他没有作解释。但是，他在推导恒星光线偏折的过程中，却同时考虑了“钟慢效应”和“尺缩效应”。第二、在另一场合[3]，爱因斯坦用狭义相对论的“钟慢效应”和等效原理来推导（1-4-2）

6、式。第三、温伯格在推导（1-4-2）式过程中采用了双重的时间标准：在光子的发射和接收的量子跃迁过程中用的是固有时τ决定的频率；在光的传播过程中用的是世界时t决定的频率。在发射——传播——接收的整个过程中更改了频率的定义，这在逻辑上是值得商榷的！更违反了GR中与坐标选取无关的可观察量必须由固有时τ构成的原则。1.5引力“蓝移”公式推导存在的问题171959年，庞德等人利用在塔顶（H为22.6m）发射射线，在塔底接收，观测发现光频率变大：（1-5-1）光频“蓝移”理论值为：（1-5-2）但实验报告使用了一个值得怀疑的洛伦兹吸收线形状公式[4]：（1-5-3）正确的公式似乎是：（

7、1-5-4）若改用公式（1-5-4），庞德的光谱线“蓝移”理论值为（1-5-5）这与观测结果不一致。美国物理学家费曼用了三种方法推导（1-5-2）式[5]，第一种用等效原理进行。推导有两个问题：第一、费曼认为，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。这似乎违反了光速不变原理。根据该原理，两次闪光从A到达B的时间应该相同。第二、费曼在前一部分写道：“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”，这表明相对速度，从而