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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(xué)里面,萬有引力的傳播速度,被認(rèn)為是瞬時(shí),這點(diǎn)一直讓科學(xué)家們困惑不已,因?yàn)樗矔r(shí)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(duì)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(shí)的。

直到1915年,愛因斯坦提出廣義相對(duì)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(xué)上發(fā)現(xiàn)雙中子星合并事件,證實(shí)了引力波的速度為光速,也間接證實(shí)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(gè)例子,如果現(xiàn)在太陽質(zhì)量少了一半。遙遠(yuǎn)的冥王星和地球上的我們都會(huì)同時(shí)感受到這一變化。牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中只定義了一個(gè)絕對(duì)空間(以太)和一個(gè)絕對(duì)時(shí)間。并沒有提及物體運(yùn)動(dòng)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(yàn)的矛盾讓科學(xué)家對(duì)是否有以太產(chǎn)生了懷疑。

于是一個(gè)科學(xué)巨子就此登場(chǎng),愛因斯坦的世界中,根據(jù)廣義相對(duì)論,引力并不是一個(gè)力只是一個(gè)幾何效應(yīng)。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(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生改變。在平坦的時(shí)空內(nèi),不受力的物體會(huì)沿直線運(yùn)動(dòng),在彎曲的空間中就是沿著短程線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)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(duì)論中提出的觀點(diǎn)。

我曾經(jīng)在2001年看過一本加拿大人寫的書,這個(gè)加拿大人是一個(gè)工程師,業(yè)余喜歡鉆研宇宙學(xué),有自己獨(dú)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(xué)遺產(chǎn)》。他在書中提出,宇宙大爆炸理論是錯(cuò)誤的,萬有引力也是不存在的。他指出,假設(shè)一個(gè)人在飛機(jī)上往地面上跳,人和地面最終會(huì)接觸,之所以會(huì)發(fā)生接觸,不是因?yàn)榈孛娴娜f有引力把人吸引過去,而是因?yàn)槿撕偷孛娑荚谂蛎。由于膨脹,人和地面就?huì)最終發(fā)生接觸。他計(jì)算了一下,提出,世界上所有的原子都在膨脹,每時(shí)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(xué)說認(rèn)為,是宇宙空間在膨脹,而天體在互相遠(yuǎn)離,這種天體本身是不膨脹,膨脹的是空間。這個(gè)加拿大人認(rèn)為,這個(gè)說法是錯(cuò)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(gè)拳頭之所以落在崔永元臉上,是因?yàn)轸斞傅娜^和崔永元的臉的尺寸同時(shí)發(fā)生了膨脹,因?yàn)榕蛎洠贼斞傅娜^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(gè)加拿大人為了否則萬有引力,提出一個(gè)疑問,或者叫做物理學(xué)上的'漏洞'。他說:太陽如果突然不存在了,太陽的引力就會(huì)消失,地球上的人應(yīng)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?yàn)樘柟鈧鬟f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(duì)論。這本書是90年代出版的,那時(shí)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(xué)家們通過天文觀測(cè),證明了萬有引力的速度就等于光速,這樣就推翻了這個(gè)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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