郭應煥 郭振華：質疑「 廣義相對論」是科學理論

質疑「 廣義相對論」是科學理論

郭應煥^（1） 郭振華^（2）

1.中國科學院高能物理研究所,北京,100049; 2.寶雞文理學院,物理與信息技術系,陝西,寶雞,721007guozhh2670@163.com;

摘要：通過仔細地對照廣義相對論給出的和實際天文觀測的結果，它們之間存在著難以克服的矛盾。並且「廣義相對論」預言的「引力波」至今無存在跡象。這裡，指出廣義相對論是一個完全錯誤的理論。以廣義相對論為基礎，給出的一切研究結果和推論都應受到質疑。

關鍵詞：廣義相對論，引力場，時空，曲率，撓率，場能量，宇宙，起源，演化。

PACC:0420，,110N, 1130C,9630E,0350D

1 引言

愛因斯坦在物理學研究中，當對《（狹義）相對論》取得輝煌的成功之後，牽強附會地提出了「廣義相對論」。「廣義相對論」是描述宇宙中天體間引力相互作用的理論。即物質間的強（S），弱（W），電磁（E-H），引力（G）四種相互作用理論中的引力作用理論。只所以說他「牽強附會」，是由於牛頓為證明「存在絕對時空參考系」而提出的「旋轉水桶實驗」：水相對於（旋轉著的）桶壁『倒旋』[相對（於慣性參考系）靜止]時水面是平的；水相對於（旋轉著的）桶壁『相對靜止』[相對（於慣性參考系）旋轉-桶水同步旋轉]時水面是『凹下』的。這就是說，「複雜而神秘」的「桶壁」表示「絕對參考系」。馬赫由此提出了「由宇宙中全部物質（桶壁及其外部）決定的參考系是絕對參考系」的馬赫原理。而愛因斯坦由此迫不急待地以「馬赫原理」為基礎，提出了他的「一切時空（仿射）參考系都互相等價」的廣義相對性原理（時空廣義協變性），創立了「廣義相對論」。在這個理論中，把物質間的引力相互作用-引力場，當作物質所處的時空幾何來對待。然而我們曾嚴格地指出^[1]，「牛頓旋轉水桶實驗，實質上是對平直時空的普適相對性原理的徹底證明。」也許愛因斯坦早就覺察到這一點，這就使他後來在其廣義相對論中，拋棄了「馬赫原理」的原因吧。就是這個身出無門的「廣義協變原理」，痴人說夢般的給出了「廣義相對性原理」，並由此建立了空中樓閣式的「廣義相對論」。近百年來，這個「廣義相對論」被捧的紅紅火火，並煞費苦心（這個理論有著複雜的數學結構）而莫明其妙的給出了許多理論：「宇宙的結構中有顯物質，暗物質，暗能量」；「宇宙的大爆炸起源」；「宇宙的膨脹，爆脹演化」；還有「『時空隧道』，通過它可以穿越到『過去』和『未來』」；等等。這無疑給人以神奇和魔幻。然而這個龐大的理論與人類的實踐活動（航海，航空，航天，……）毫不相干。因此，當前很自然的就有學者提出：要用「廣義相對論」，來研究宇宙中我們身旁能細緻觀測部分的宇宙結構。這既可以使我們從理論上更準確的認識我們的宇宙環境，也能進一步見證「廣義相對論」的絕對正確性。」這個建議太好了。這樣，我們就可用現在已知道得極為清楚的，鐵一般的準確觀測事實，來絕對證偽「廣義相對論」。

2 質疑「廣義相對論」是科學理論

命題：「廣義相對論」是假的科學理論。

證明一：我們首先給出「廣義相對論」的主要結果，再給出人類對其生存的宇宙環境觀測到的確鑿事實。直接對照著審查一下，看「廣義相對論」是否正確？

2.1. 「 廣義相對論」的一些主要結論^[2，3]

「廣義相對論」以黎曼時空 的仿射參考系的結構為基礎，在 中給出無限小距離

。 （1）

為 中對稱協變的2階度規張量。 中矢量 的平移變差 ，聯絡 與協變/逆變導數

（2）

質點在 中的運動軌跡-最短程線方程

。 （3）

式中 是 中的聯絡。在 中由矢量的2階交換協變導數給出2維曲面的黎曼曲率張量

（4）

在黎曼時空 中，由於聯絡的協變指標對稱，質點的1維運動軌道-最短程線的撓率 恆等於零，

（5）

當 中有物質的對稱能-動量-張力張量密度 時，其中的愛因斯坦引力場方程

（6）

式中 為里奇曲率張量， 為愛因斯坦張量。當 中有質心在坐標系原點，質量為m的物體時， 有嚴格的幾何結構[方程（5）的希瓦茲希德（Schwarschild）嚴格解]

（7）

這表示 中的3空間有球對稱結構。

2.2．人類對其生存的宇宙環境觀測到的確鑿事實^[4，5]

從地球上人類誕生以來，「盤古開天劈地」。發現了日，月，星辰。托勒玫（BC90-168）在公元2世紀就提出地心說，繪製了複雜的地心繫天體運行圖。哥白尼（1473-1543）在16世紀初，就提出了日心系。給出了對天體運行規律極為簡明的描述，即更為客觀的真理。因為這完全符合真理的大道從簡原理。現在無人不知：地球繞著日心（近似）轉，月球繞著地心（近似）轉。就以日心系觀測的精確結果來說，地球軌道有曲率約 。月球軌道不但有曲率約 ，而且有撓率約 。可見月球的軌道撓率還是比較大的。

2.3．由上述結果我們直接看出，在「廣義相對論」那裡，由於 中度規協變指標的對稱性，黎曼空間 中撓率恆為0。而實際星球（如日心繫中的月球）的運動軌跡的撓率非0。這使「廣義相對論」的結果和實際的觀測事實之間出現了巨大的矛盾。曾有學者可能覺察到了這一問題，而提出了包含撓率的廣義相對論^[6]。然而包含撓率的黎曼時空 ，將失去 中僅有的3維球對稱性，這使 沒有了對稱（協變）性。這種理論將完全與「（狹義/廣義）相對性原理」無關了，何來稱「廣義相對論」？因此，這裡的矛盾是絕對無法通過修正「廣義相對論」來予以克服的。一個理論與實際的觀測結果完全相反，那理論可以絕對肯定是錯的。然而把這種理論卻普遍地當成「科學」，就只能說「這種『科學』一定是偽科學。」(Q.E.D.)

證明二:「廣義相對論」在黎曼時空 中，煞費苦心的聲稱，物體所處的黎曼時空 本身，是具有能量的。但對其中能量密度的數量，卻沒有一個確切統一的表示。公婆各異。唯一相向的結果是，這個「時空的能量」可以輻射「引力波」。更有甚者，現在已把「正質量猜想」證明為「正質量定理」。那「引力波」將是漫天遍野。「只有彎曲的時空，哪來引力波？」故且不說有「掛羊頭賣狗肉」之嫌。就承認有引力波，人們長期以來，化了不少力氣，至今還沒有探測到引力波的蛛絲螞跡。

對物質間四種相互作用（S，W，E-H，G）中的引力相互作用（引力場）已有研究結果表明^[7-9]，物質均勻各向同性的平直時空中，通過其量子態的U（1）負相位整體規範，給出其質量（荷）；通過其量子態的U（1）負相位定域規範，產生其引力場。引力場是負能量場。引力場不能向物質源外部輻射正能「引力波」。因此引力波不可能在引力源外探測到。日常的一切經驗，包括自由落體和穆斯堡爾效應實驗，就是證明。

這裡從能量方面也明確給出了對「廣義相對論」科學性須要質疑的論證。(Q.E.D.)

總之，我們還可以清楚的看到，以「廣義相對論」為基礎，所得出的一切研究結果和推論都不可能成立。

參考文獻

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[9] 郭 巍 , 郭應煥 , 郭振華 , 引力場負能特性和穩態演化的宇宙，格物,2012(5)17.

Is 「the general theory of relativity "a scientific theory?

Ying-Huan Guo

(Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences. Beijing 100049. P . R .China)

Zhen-Hua Guo

(Dept. Phys. and information technology, Baoji Univ. Arts & Sci., Baoji 721007, Shaanxi, China，P .R .China e-mail:guozhh2670@163.com）

Abstract:By carefully comparing the results given by the general theory of relativity and the actual astronomical observation, the contradiction between them is found to be difficult to overcome. Furthermore, there is no sign so far for the existence of "the waves" predicted by "the general theory of relativity". Therefore, the general theory of relativity is pointed as a wrong theory. All the research results and inference based on the general theory of relativity should be queried.

Key words: the general theory of relativity，Gravitational field, the time and space, curvature, torsion, Field energy, the universe, the origin, evolution.

PACC:0420，,110N,1130C,9630E,0350D

紀念愛因斯坦廣義相對論發表百年論文（12） 64-226406692680 學術動態 1002896638

2015-01-21 北京相對論研究聯誼會學術委員會 美國格物雜誌社 張志傑紀念室主辦 主編吳水清