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如何证明万有引力不存在?

非常感谢悟空小伙伴贡献的话题——如何证明万有引力不存在?作为物理专业的毕业生,头条科学领域的优质作者,愿意参与一下这个话题。我的观点是,引力只是运动的几何效应

首先,万有引力的存在从来没有被真正的证明过

看了这个小标题,估计会有很多小伙伴蒙圈了,也会有很多专业人士跳出来质疑:老郭,你在胡说八道什么啊,地球上的物体都被地球吸引、月球围绕地球转、地球围绕太阳转……等等现象都在向我们展示着一个事实,引力是真实存在的。

然而真相是,万有引力的发现过程同巫术一样,先有假设再找有利的证据佐证。这样的错误证明过程,早在300年前,就被怀疑派化学家波义尔明确提出过。让我们一起来看看,牛顿当年的证明过程,究竟错在了哪里?

牛顿之前有两个科学领域的巨人,其一是开普勒,他搞定了行星运动的规律;另一个就是伽利略,他搞定了地面物体的运动规律。牛顿站在他们的肩膀上,以微积分为描述工具,搞出了牛顿三大定律。

牛顿以开普勒的行星运动定律,以及地面上圆周运动的运动规律加以对比,认为,物体做圆周运动,一定要受到一个向心力的作用,根据开普勒依据观测结果提出的行星运动规律,牛顿认定,行星围绕太阳运动,一定要受到一个向心力作用。

牛顿认为,这个力来自太阳。进一步,牛顿认为,一切物体之间都会相互吸引,月球围绕地球运动,也是因为地球和月球之间的引力作用,牛顿把这种物体之间相互吸引的力,称作万有引力。

打开高中物理课本,回顾万有引力公式的猜测过程,万有引力公式不是经过严格的数学推导得出的公式,而是一个通过对比得到的猜想公式。分析整个过程,很明显,就是我前面描述的思路。

最漂亮的是,牛顿的这个公式,被后来大量的观测事实所证明。也正因为如此,万有引力从其诞生之后200多年,从来没有被人怀疑过。

然而,尽管万有引力公式完全符合人类的观测事实,不可否认的是,这个公式不能反映引力的本质。换句话说,这个公式只能表示出万有引力与两个物体的质量和质心之间的距离有关,但不能用于解释引力的来源。

观测事实不能证明引力存在的原因在于,这些事实都是“引力”作用的结果,并不是引力产生的原因,我们不能用结果去证明原因。就如阴阳五行认为小磁针能指南是因为儿子思念母亲一样,同样能解释指南针的原理,但指南针不能证明阴阳五行是正确的。

第二,星光偏折证明了牛顿万有引力是错误的

科学不仅可以被证实,更可以被证伪。

牛顿提出来的万有引力假说,被随后的大量观测事实所证明,并且能够实现精确测量。天王星、海王星的发现就都是牛顿引力学说的最好佐证。看上去一切观测结果都在向我们展示,牛顿的万有引力假说是正确的。

然而这一切,被19世纪末20世纪初的新发现给打破了。这个新发现就是麦克斯韦电磁理论,他预言了光是一种电磁波,以恒定的速度在真空中运动。并且科学家们通过大量的观测结果表明,光真的是一种以恒定速度运动的电磁波。

爱因斯坦在这个时候横空出世,他首先肯定了光以恒定速度传播这一事实,并将真空光速不变作为一条基本原理。接着,他又以引力质量和加速质量等效这个事实,提出了等效原理。不熟悉物理学的人,可能不明白,能被称为原理的都是那些最基本的,经过大量观测被确定的事实。

爱因斯坦以这两条基本原理为出发点,用黎曼几何和张量分析为数学工具,提出了广义相对论,得出了引力是运动在四维时空中的几何效应,而牛顿引力则是这一效应在数学上的二阶近似,这一结论。

所谓的二阶近似,就是在低速条件下,牛顿万有引力公式与广义相对论在四维时空中利用场方程计算得到的结果是一样的,二者的偏差非常小。所以一般的观测结果,都会与牛顿的引力公式保持一致。

爱因斯坦,为了证明自己的理论,提出来两个预言:其一是光线在大质量天体附近偏折;其二是水星近日点的进动。后来,这两个现象都被天文学家所观测证实。从而证明了广义相对论是正确的。

不论是星光偏折还是水星近日点的进动都是牛顿万有引力所不能解释的现象,这两个现象也就证伪了牛顿的万有引力猜想。当然了,今天已经有更多的天文观测结果能够证明牛顿万有引力假说是错误的,比如黑洞。

第三,既然牛顿万有引力是错误的为什么还要继续用呢?

今天跟科学有关课程,尤其是物理学,仍然是从牛顿力学开始学习的,牛顿的万有引力定律和公式仍然是考试的重点内容。这是因为,在大多数天体运动规律,牛顿的万有引力能够非常好的解释,提供足够高精度的计算结果,容易理解,计算简单,有不可替代的作用。

而基于广义相对论场方程的精确计算,只是在极少数情况下,那些专业的研究天体物理学的学者们才会用到。

使用近似公式是很多科研人员经常使用的方法,这一点不仅仅是物理学中有,而且在很多其他学科当中更是一种非常普遍的现象。尽管牛顿万有引力的解释是错误的,但是牛顿万有引力公式能在大部分场合下提供高精度的近似计算结果,就是一个有用的公式。

结束语

认识万有引力的过程,是一个理解科学和巫术的过程。结果正确不代表理论正确,科学论证强调因果关系,这是一个最基本的逻辑。巫术的错误不在于其结论,而在于结果和原因之间没有因果关系。

当然了,因果关系到了量子力学里面有些模糊,这导致量子力学一直被很多人诟病,甚至这些人中不乏有专业的学者。这个不是本文要讨论的话题,咱留在其他文章里面专门来探讨。

认识万有引力的过程,也是一个理解什么是科学的过程。从对引力的认识过程可以看出,科学并不是真理,科学是一个向真理不断靠近的过程。新的事实虽然能够证伪前面的科学理论,但不等于之前的研究没有价值,广义相对论是牛顿引力在更高精度范围内的修正,是一个进一步接近引力真相的解释。

文/郭哥聊科学,图片来自网络侵删。

恰恰相反,万有引力存在的证据太多了。地球上物体具有重量、月亮绕着地球转、地球绕着太阳转、太阳系绕着银河系中心黑洞转,都证明万有引力是存在的。你跳起来会下落,就是万有引力引起的。

广义相对论认为,大质量的物体导致其周围时空弯曲,弯曲的时空告诉其周边物体怎么运动。于是它认为万有引力是弯曲时空的几何效应。这样理解当然可以。但不要一知半解就认为万有引力不存在!

总有那么一些人,一知半解,断章取义,乱说一气!

建议:不要道听途说与见风是雨,要加强思想运动,多吃点可吸收的有机钙。

1. 不要试图推翻基于实证主义的科学实验与成效卓著的生产实践的经典动力学原理。现行物理教科书的纲要依然是经典物理学。

你可以提出提出五花八门的奇谈怪论,只要不妨害正常教科研秩序(可惜大多数情况不可能),这是法律赋予你的权利。

在此,我只相信那些基于实测数据的科学实验而绝非思想实验的并基于卓越成效的生产实践的动力学方程。

退一万步讲,假设广义相对论的引力场方程是100%正确的(可惜不是),它也沿袭了或摆脱不了万有引力常数G。

▲广相的引力场方程,左侧的两个R()项目表示天体外空间的「时空弯曲张量」,右侧的T()项目表示天体自身的「能量动量张量」,常系数含有引力常数G。

引力常数G是万有引力的本征系数,来自著名是卡文迪许扭秤实验,是基础物理教科书中的最经典的最伟大的科学实验之一。

否定万有引力,就等于否定现有天文学所有观测数据,就等于否定现有航天航空的卓越成就,就等于否定科学实证主义。

2. 科学采用的唯象法,依然是可自洽的、可靠的、可信的、可操作的基本方法。力,依然属于最简明扼要的科学术语之列。

●必须清醒,我们讲的【透过现象看本质】有三层意思。

其一,观测数据只能依赖测量仪器,测量仪器只能接收唯象数据

其二,我们只能依赖测量仪器接收唯象数据,因为我们几乎不可能观测内在的本质数据

其三,若没有测量仪器所接收的唯象数据,则不可能获得可靠可信可操作的动力学方程

●动力学,顾名思义,即研究运动(a=v²/r)与受力(F=ma)之间关系的科学。

基础物理(或理论物理)的根本任务,就是要研究不同物态的内在结构与动力学方程。

力(force),与时间一样,是最简明最高效的动力学术语之一,是上下4000年人类认知自然与工程应用之通用的俗语、公约的术语。

有人主张用「时空张量」取代或废除「」,似乎换一个想当然说法就触摸到力的本质。

这在数理逻辑上,至少违背了哥德尔不完备定理,毕竟纯几何空间不是物质存在形式。

由于爱因斯坦学派本来就否定麦克斯韦学派的真空场介质之客观实在性,即真空场是一种特殊物态。

按唯象方法论,可这样定义:力是能量或动量的法向梯度,即:F=Λ₁▽½mv²=Λ₂▽mv,这相当于引力场方程的右项Tμν。

既然他的引力场方程否定了他原初认为存在的宇宙真空场(即Λμν项),就不能否定形式上不涉及真空场的万有引力方程。

根据哥德尔不完备定理,爱因斯坦的引力场方程显然与麦克斯韦方程组是不可能协同自洽的。

狭相广相在GPS导航中的调时论,其实与导航精度无关,纯属多此一举。读者可以自查并追究GPS时钟设计工程资料,在此恕不展开。

如果否定力而代之以时空张量,看看是什么后果,又做如何理解,会解释的请留言:

所有力→时空张量

库仑力→库仑的时空张量

安培力→安培的时空张量

洛伦兹力→洛伦兹的时空张量

地球引力→地球时空张量

绳索张力→绳索的时空张量

摩擦力→摩擦的时空张量

引擎牵引力→引擎牵引的时空张量

热应力→热应变的时空张量

飞机升力→飞机升空的时空张量

轮船浮力→轮船浮起的时空张量

液体表面的张力→液体表面的时空张量

3. 力的本质,依然是物理学之谜,也是科学界苦苦寻求的所谓四种基本相互作用力所需的大统一方程(GUE)。笔者把它们统一到“力是系统附近真空介质的场效应”。

我们来做深水区的探讨,关键词:真空场介质,简化为:场(介质)。

3.1 物态即物质存在形式,可分两大类:

第一大类:低密态,是实体边界外的场介质。低密态表现有三:①电荷附近的引力场或引力波,②电荷之间的电磁场或电磁波,③大粒子之间的热力场或机械波。

第二大类:高密态,是实体边界内的场介质。高密态表现有三:

①亚原子的超聚态,包括电子态(最高密)、核子态(次最密),

②大粒子的常聚态(即凝聚态),

③小粒子的分散态,包括分子气(如空气分子)、原子气与亚原子气(等离子态)。

注意:物态皆可受力,未必转化为内能。

大质量粒子,如星际物质、大小分子、轻重原子,既可以受力,也可以储能。

高密度粒子,指亚原子,如电子、质子、中子,属于不可储能的基本粒子。

3.2 什么叫力?

唯象方法论的力

力是物质之间的互反作用。力的三要素:力的方向、力的大小、力的作用点。

场量子论的力

力是高密态(量子)对低密态(量子)的冲压并通过低密态传递的场效应。

例如,摩擦力,是外力作用于摩擦表面的核外电子,核外电子加速运动(切割磁力线)所激发的电磁辐射效应。

注意,摩擦力,看起来界面电子是紧密接触的,其实在微观层面彼此是相距遥远的,摩擦力只能通过低密态的电磁场载体来传达。

3.3 力的内在属性

唯象方法论,力的属性是外在的,诸如互反作用性、矢量性、传递性(也叫过程性/非超距性)、梯度性(距离反比平方效应)。

场量子论,力的属性是内在的,具有场量子效应,简称场效应。这些属性如下:

属性1:波动的低密场,是各种力的载体

电磁力,即电荷之间的相互作用力,通过电荷之间的低密场之电磁辐射传给另一个电荷。

强核力,即核子之间的相互作用力,通过核子之间的低密场之电磁辐射传给另一个核子。

弱核力,即亚原子间的相互作用力,通过亚原子之间的低密场之电磁辐射传给另一亚原子。

万有引力,即天体之间的相互作用力,通过天体之间的低密场之引力辐射传给另一天体。

摩擦力的传播机制:外力作功→甲接触面的核外电子加速震荡→激发电磁场效应或电磁波→乙接触面核外电子加速震荡。

属性2:受力的低密场,具有反作用力

等离子体高速运动的冲力,必然挤压等离子体前面的真空场,与此同时,真空场以反冲力作用在该粒子上。

天体的内向引力场,作用于天体间的真空场,真空场则以外向引力场作用于该天体。低密引力场总是外向的,遵循熵增加原则。

飞机的升力机制:飞机迎角导致机身上表面附近有一内向引力场,外围有一个外向引力场。这个外向真空场引力,就是飞机升力之根源。

属性3:被冲压的低密场,具有质增效应

当质子内部的高能电子以准光速运动时,质子内部的低密场被急遽压缩,场密度急遽增大:

m"=m₀(r/r")³,r是质子的表观半径,r"=λ/2π是场效应的光子半径。

这就是「质子质量>>内部质量」的根本原因。若用希格斯场机制则严重违背守恒原理(狭相与广相在此的灾难)。

p(938.4)=e(0.5) μ(105.6) m"(832.3)

3.4 统一场方程(组)

超出本题要求,详见笔者前文,恕不展开。

(完)

怎么能证明吃空气也能饱肚子?

万有引力也是一种数学处理方式。

在爱因斯坦的相对论理论中,时空弯曲代替了万有引力,这种数学处理中,万有引力不存在了。

万有引力由电磁力、强核力、弱核力形成

宇宙的任何空间之内,都相对均匀存在不同速度的微观粒子,任何方向都有运动的微观粒子,微观粒子是微质、微电、微体,具有电磁力、粒子性和波动性,形成一个微观粒子编织带,它们就像海水一样连在一起,具有一定粘力而形成绳索,绳索拉力与质量、体积、面积成正相关,与距离成反相关,距离大质量物体越近,微观粒子的数量就会越多,引力也会越大。两个大质量物体之间的最小拉力点,应该是质量比等于距离平方比的位置(距离平方比是指最小拉力点到两个物体的距离平方之比),综合以上情况形成万有引力定律、公式,也就是万有引力是由电磁力、强相互作用力和弱相互作用力三种力形成,引力相当于微观粒子编织带所具有的拉力。总之,最近距离所存在的两个最大星体,绳索中间的粘力最小,这个最小粘力就等于我们通常所说的“两个星体之间的万有引力”,即万有引力是两个星体之间微观粒子编织带绳索所具有的最小拉力,其位置是距离平方比等于质量比,靠近质量小的一侧,忽略其他巨大星体的影响力。

牛顿的万有引力在现在看来存在一些不足,这只是说明这个理论也受到当时时代科技的局限,但它的基本原理仍在发挥重要的作用。这不是靠简单否定就可以抹杀的!

这个没有办法证明呢,因为万有引力肯定是存在的。万有引力是由牛顿提出来的,但牛顿没有解释万有引力形成的内在本质,后来爱因斯坦建立了广义相对论方程,试图解释万有引力的本质来源(因为该内容较多且复杂,对此不展开论述)。

下面举例证实万有引力的存在,最普通的例证就是我们每个人自己的重量(也可以叫重力),人的重力就是地球对人的万有引力引起的,地球一直在自转,如果没有万有引力,那么我们人类就没办法随地球自转而生活在地球上了。此外,苹果砸在牛顿的头上,下雨,瀑布,海浪,高空坠物等等一切都是由重力产生的效应现象,这些都是万有引力存在的实例且都是我们每个人生活中所能看到接触到的。

总之,肯定是存在万有引力的,希望我的回答能帮助到你。

很简单,万有引力真存在的话,火苗、烟不会往上走,而应该被吸向下面!

你要登上京广中心,从顶楼跳下来没把你摔死,就能证明万有引力不存在了,你不妨去试试。

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