Academia Arena, 2010,;2(2), Zhang, 广义相对论,奇点,黑洞,霍金辐射,宇宙起源,普朗克领域,宇宙黑洞,真空能,宇宙常数等
广义相对论,奇点,黑洞,霍金辐射,宇宙起源,普朗克领域,宇宙黑洞,真空能,宇宙常数 ====对当代科学界一些主流的新观念的理解和质疑==== 张洞生 Dongsheng Zhang 新 1212 1/24/2010
1957 年毕业于北京航空学院,即现在的北京航天航空大学 永久住址: 17 Pontiac Road, West Hartford, CT 06117-2129, U.S.A. E-mail: ZhangDS12@hotmail.com 内容摘要:现在爱因斯坦的广义相对论方程几乎与所有当代的物理学的新观念联系在一起.比如,宇宙起 源,奇点,黑洞,零点能,真空能,N 维空间等等.然而,已经观测到的物理真实往往证实这些与广义相 对论方程相结合的新观念的虚幻性和谬误.其中最明显而困惑科学家们数十年的"奇点"问题就是其中之 一.宇宙中根本没有具有无穷大密度"奇点"存在的任何迹象.再如,按照 J. Wheeler 等估算出真空的能量 密度可高达 1095g/cm3.[9] 这些都是不可思议的..在本文中,作者改采用霍金的黑洞量子辐射理论和公 式,只研究黑洞在其视界半径上的收缩和膨胀,而不研究黑洞的内部状态.结果,黑洞只能收缩成为普朗 克粒子 mp,而在普朗克领域爆炸消失,不可能最后收缩成为"奇点".作者并由此证实许多新观点和结论比现 代故弄玄虚的科学新观念显得更为可信可靠.[Academia Arena, 2010;2(2):76-99] (ISSN 1553-992X). 关键词:广义相对论,黑洞;奇点;宇宙黑洞;黑洞的霍金辐射;宇宙起源;字宙监督原理;普朗克领 域;零点能;真空能;宇宙常数;N 维空间;宇宙加速膨胀;多宇宙; 【前言】:《1》. 科学研究的结论和结果取决于研究方法.不同的研究方法会得出不同的结果和结论.但 是不同理论的结论的正确与否只能根据是否符合观测和实验的数据予以确证.本文是将宇宙产生的膨胀和 收缩都用霍金的黑洞理论和予以论证.当黑洞在其视界半径(Event Horizon)上因发射霍金辐射 (Hawking Radiation)而收缩或者因吞噬外界能量-物质而膨胀时,其视界半径上各种物理量(参数)的变化,与其内部 结构和物质密度的分布无关.从而证明:黑洞的视界半径最后只能因不停地发射霍金辐射而收缩成为最小 黑洞 Mbm = (hC/8πG)1/2 =10-5 g = mp,即普朗克粒子时,就在普朗克领域爆炸消失.因此,黑洞就不可能在 其视界内部的中心出现"奇点".作者这种简单而有力的证明方法无需解复杂的广义相对论方程,避免了该 方程中因单纯的引力收缩而最终产生"奇点"的荒谬结论.(附注:本文只分析广义相对论方程与真实物理 世界差异所产生的问题,不涉及诸如惯性质量与引力质量等同性和所有参照系的等效性之类的抽象原 理.) 《2》.现在爱因斯坦的广义相对论方程几乎与所有当代的物理学的新观念联系在一起.比如,宇宙起源, 奇点,黑洞,零点能,真空能,暗能量,N 维空间等等.或者说,所有这些新观念都被新潮的物理学者塞 进广义相对论方程以便能披上一件合乎主流理论的外衣.然而,已经观测到的物理真实往往证实这些与广 义相对论方程相结合的新观念的虚幻性和谬误.其中最明显而困惑科学家们数十年的"奇点"问题就是其 中之一.宇宙中根本没有具有无穷大密度"奇点"存在的任何迹象.然而,近四十年前,R彭罗斯和霍金 发现广义相对论存在空时失去意义的"奇性";星系演化经过黑洞终于奇点,宇宙开端有奇性.甚至可能存 在"裸奇性",于是不得不提出"字宙监督原理" (hypothesis of cosmic censorship)来,以规避理论 的错误.奇性,这一理论病态的发现是理论研究的重要进展,却又与等效原理不协调. [17] 再如,按照 J. Wheeler 等估算出真空的能量密度可高达 1095 g/cm3.[9] 这些都是不可思议的.
《3》.既然由推导广义相对论方程得出"奇点"的结论不符合物理世界的真实性,这证明广义相对论方
程本身有无法克服的缺陷.广义相对论方程是爱因斯坦头脑中的产物,不是建立在坚实可靠的实验基础上 的.从哲学上来讲,广义相对论方程中只有物质引力而无对抗引力的斥力是先天不足的.是无法解出物体 内部粒子的运动状态的,因为宇宙中任何物体的稳定存在都是其内部物质的引力与斥力相平衡的结果.而 后来从外部加进出的具有排斥力的宇宙常数 ∧ 也是后天失调的.爱因斯坦于 1915 年建立了广义相对论.尽 管他的假说甚至有错误,但是广义相对论方程将时空结合的宇宙观却有划时代的哲学和科学意义,仍是划 时代理论.按照爱因斯坦通俗的解释,如同钢球会把绷紧的橡皮膜压弯,太阳会使其周围的空间时间弯 曲.由此,他说明了牛顿引力无法解释的水星近日点的剩余进动,预言经过太阳附近的光线会偏折等.牛

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