对引力波概念的理论质疑

摘要：

2016年2月11日美国激光干涉引力波天文台 (LIGO) 宣布, 它于2015年9月14日探测到引力波, 说这是两个黑洞合并造成的, 收到的波形与广义相对论 (GR) 的预测一致.以后又有几次宣布, 例如2017年10月16日说已第5次探测到引力波, 而这是由于两个中子星的合并.2017年10月3日Nobel奖委员会宣布, LIGO的3位美国科学家获得当年的Nobel物理奖.然而一直有不同国家 (德国、巴西、英国、丹麦、中国) 的科学家提出质疑, 认为LIGO不可能探测到引力波;甚至向Nobel奖委员会发电子邮件, 详述他们的反对理由.本文认为是基本的物理原理决定了引力波不能存在, 从理论层面详述了该课题不可信的原因.Einstein的引力场、引力波理论的公式推导, 明显地有借鉴和模仿电磁场、电磁波理论的痕迹, 因此我们可以遵循电磁理论的逻辑对前者提出批评.任何人如认定引力波存在, 那么他要先证明引力场是旋量场.我们认为Newton万有引力定律与Coulomb静电力定律的相似已证明引力场是静态场, 而引力和静电力都以超光速传播的事实进一步证明了这点.引力场既然是静态的无旋场, 是不会有引力波的.我们强调指出, 认为"引力传播速度和引力波速度都是光速"的观点是完全错误的, 不仅不符合事实, 而且把引力相互作用和电磁相互作用混为一谈."引力速度"与"引力波速度"是不同的概念.很久以前许多著名科学家就知道引力传播速度比光速大很多 (vGc), 他们普遍认为引力如以有限速度 (光速c) 传播, 绕日运动的行星由于扭矩作用将不稳定.相对论者坚持说"引力以光速传播"是为了替SR辩护, 因为该理论认为超光速没有存在的可能;然而这已被事实所否定.Einstein引力场方程是GR理论的基本方程, 但它的推导有假设和拼凑的作法.引力场的物理效果被认定由Riemann空间的度规张量体现, 需要知道度规场分布的规律;但由于没有可作依据的实际观测知识, 推导引力场方程就用猜测性的推理.尽管引力场方程被导出, 但它非常复杂且有高度非线性, 实际上不可解.然而, 一个无法求解的方程是对人类无用的东西, 因此Einstein通过弱场近似导出引力波.这是尽力模仿电磁理论的作法.但这并不合理, 连LIGO也说在有剧烈天文现象发生时才迅速地有引力波产生, 这可不是弱场, 与理论前提相矛盾.总之, Einstein引力场方程的非线性造成无波动解.当前西方理论物理界乱象频生, 黑洞的有无、暗能量和暗物质是否存在, 都在无休止地争论.在本文中我们呼吁重建经典力学的时空观, 提出"牛顿仍称百世师".Newton引力理论经过了漫长时间的考验, 它对人类极为有用.因此, 本文批评了Minkowski的时空一体化.此外, 还批评了LIGO所采用的数值相对论方法.最终的结论是:引力波是一个无意义的概念, 缺乏物理实在性且造成误导.Nobel奖委员会应考虑所做决定是否错误.

关键词：引力场、引力波、Newton万有引力定律、广义相对论、数值相对论方法

所属期刊栏目：25

分类号：TP37(计算技术、计算机技术)

在线出版日期：2019-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：1-17