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力的傳播速度比光速快嗎為什么(無法比較)

在經(jīng)典力學里面,萬有引力的傳播速度,被認為是瞬時,這點一直讓科學家們困惑不已,因為瞬時的超距作用是不可思議的。到了1905年,愛因斯坦提出狹義相對論,指出宇宙中有效信息傳遞的最高速度,就是光速,也暗示著萬有引力不可能是瞬時的。

直到1915年,愛因斯坦提出廣義相對論,建立了新的引力理論,把萬有引力描述為空間彎曲的結(jié)果,并給出引力的傳播速度為光速。一直到100多年后的2017年,天文學上發(fā)現(xiàn)雙中子星合并事件,證實了引力波的速度為光速,也間接證實了引力的傳播速度為光速。

牛頓的世界中,速度是沒有上限的。舉個例子,如果現(xiàn)在太陽質(zhì)量少了一半。遙遠的冥王星和地球上的我們都會同時感受到這一變化。牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》一書中只定義了一個絕對空間(以太)和一個絕對時間。并沒有提及物體運動的上限。但是這也帶來了很多問題,光行差現(xiàn)象與邁克爾遜試驗的矛盾讓科學家對是否有以太產(chǎn)生了懷疑。

于是一個科學巨子就此登場,愛因斯坦的世界中,根據(jù)廣義相對論,引力并不是一個力只是一個幾何效應。有質(zhì)量的物體能夠改變周圍環(huán)境的空間結(jié)構(gòu),使物體運動的方向發(fā)生改變。在平坦的時空內(nèi),不受力的物體會沿直線運動,在彎曲的空間中就是沿著短程線運動。同時光速是極限速度任何速度都不可能超過光速,這是狹義相對論中提出的觀點。

我曾經(jīng)在2001年看過一本加拿大人寫的書,這個加拿大人是一個工程師,業(yè)余喜歡鉆研宇宙學,有自己獨特的理論,也就是俗稱的'民科'。他寫的書的名字叫做《終極理論——反思我們的科學遺產(chǎn)》。他在書中提出,宇宙大爆炸理論是錯誤的,萬有引力也是不存在的。他指出,假設(shè)一個人在飛機上往地面上跳,人和地面最終會接觸,之所以會發(fā)生接觸,不是因為地面的萬有引力把人吸引過去,而是因為人和地面都在膨脹。由于膨脹,人和地面就會最終發(fā)生接觸。他計算了一下,提出,世界上所有的原子都在膨脹,每時每刻都在膨脹,平均每秒鐘要膨脹自己原先尺寸的一百萬分之一。

宇宙大爆炸學說認為,是宇宙空間在膨脹,而天體在互相遠離,這種天體本身是不膨脹,膨脹的是空間。這個加拿大人認為,這個說法是錯誤的,膨脹的不是空間,而是物質(zhì)本身。比如,魯迅向崔永元臉上打出一拳,這個拳頭之所以落在崔永元臉上,是因為魯迅的拳頭和崔永元的臉的尺寸同時發(fā)生了膨脹,因為膨脹,所以魯迅的拳頭和崔永元的臉之間的空間距離發(fā)生了縮短,并且最終碰撞到一起。

這個加拿大人為了否則萬有引力,提出一個疑問,或者叫做物理學上的'漏洞'。他說:太陽如果突然不存在了,太陽的引力就會消失,地球上的人應該馬上就知道這股力沒有了。但是,地球上的人必須8分鐘后才知道太陽不見了,因為太陽光傳遞到地球需要8分鐘。加拿大人就說,這證明了萬有引力比光速要快,而這種結(jié)果就打破了愛因斯坦的相對論。這本書是90年代出版的,那時候,還不確鑿的知道萬有引力的速度是不是可以超過光速。之后,科學家們通過天文觀測,證明了萬有引力的速度就等于光速,這樣就推翻了這個加拿大人的假設(shè)。萬有引力也要傳遞信息,而信息傳遞的上限就是光速。

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