号外:引力是否能超过光速

友琴评军事 2024-08-11 22:30:37

关于“引力是否能超过光速”的问题,现代物理学家已经进行了广泛的研究和实验。这个问题涉及到广义相对论、引力波的发现以及天文观测的前沿成果。本文将结合这些理论与实验成果,探讨引力的传播速度,解释为什么引力不能超过光速,并介绍相关的科学发展。

引力的传播速度

引力的传播速度在爱因斯坦的广义相对论中有明确的定义。根据广义相对论,时空的几何结构由物质和能量决定,而引力是时空弯曲的体现。爱因斯坦的场方程描述了物质如何影响时空,并使得物体沿着时空的弯曲路径运动。由于光速是物质和信息在真空中传播的极限速度,因此引力波的传播速度也被限制在光速。

早期对引力传播速度的理解

在广义相对论提出之前,物理学家们对引力的传播速度有不同的看法。牛顿的万有引力定律假设引力是瞬时作用的,即没有传播时间,这意味着引力的传播速度是无限大。然而,这种假设在相对论框架下是不成立的。

在19世纪末和20世纪初,一些科学家开始考虑引力可能不是瞬时的,并假设引力有有限的传播速度。约瑟夫·拉莫尔(Joseph Larmor)和奥利弗·赫维赛德(Oliver Heaviside)等人提出了引力场类似于电磁场的理论模型,其中引力场的变化会以某种速度传播。

爱因斯坦的广义相对论

1915年,阿尔伯特·爱因斯坦提出了广义相对论,将引力描述为时空的几何效应。根据广义相对论,引力的变化以引力波的形式传播,而引力波的传播速度就是光速。爱因斯坦场方程的解表明,引力波可以在真空中传播,而这些波的传播速度与光速相等。

广义相对论不仅推翻了牛顿的瞬时引力作用假设,还为现代宇宙学和天文学奠定了基础。根据广义相对论,光速是宇宙中信息传播的上限,这意味着任何形式的能量、信息或相互作用,包括引力,都不能超过光速。

引力波的发现

引力波的直接观测是验证引力传播速度的关键实验之一。2015年,激光干涉引力波天文台(LIGO)首次直接探测到了引力波。引力波源是两个黑洞的合并,产生了强烈的时空扰动。这次发现不仅确认了广义相对论的预测,还提供了测量引力波传播速度的机会。

LIGO的观测

LIGO的引力波探测器基于激光干涉技术,能够测量极其微小的时空弯曲。当引力波通过地球时,它会引起探测器臂长的微小变化,这些变化可以通过干涉仪记录下来。通过分析引力波信号,科学家能够推断出引力波的源头、能量和传播速度。

LIGO的首次观测表明,引力波的传播速度与光速一致,误差范围极小。这一结果强有力地支持了广义相对论的预测,即引力波以光速传播。

多信使天文学的发展

除了引力波观测外,科学家还利用了多信使天文学的方法来进一步验证引力传播速度。2017年,LIGO和欧洲的引力波探测器Virgo探测到了双中子星合并产生的引力波(事件GW170817)。与此同时,天文学家还观测到了与这次合并事件相关的伽马射线暴。

通过比较引力波和伽马射线信号的到达时间,科学家能够进一步确认引力波的传播速度与光速极为接近,进一步缩小了可能的误差范围。这种多信使观测不仅验证了引力波的速度,还为研究天体物理过程提供了新工具。

理论支持与挑战

尽管广义相对论成功地解释了引力波的传播速度,但物理学界仍然在探索新的理论,以便在更广泛的背景下理解引力。

量子引力理论

目前,广义相对论与量子力学之间仍然存在冲突。广义相对论成功描述了宏观尺度上的引力现象,而量子力学则精确描述了微观粒子世界的行为。然而,这两种理论在极端条件下(如黑洞内部或宇宙大爆炸的早期阶段)并不兼容。

为了解决这一问题,科学家们提出了多种量子引力理论,如弦理论和圈量子引力(Loop Quantum Gravity)。这些理论试图在量子尺度上描述引力,并可能带来对引力传播速度的新见解。然而,目前这些理论尚未得到实验验证,因此无法确定它们对引力传播速度的具体预测。

修改引力理论

除了量子引力理论外,一些物理学家还研究了修改广义相对论的可能性。这些修改理论,如f(R)引力、扩展引力理论(Extended Theories of Gravity)等,试图解释暗物质和暗能量现象,同时保持对已知引力现象的解释能力。

这些理论中,一些预测引力波可能在某些情况下以不同于光速的速度传播。然而,这些理论通常需要满足极为特殊的条件,且目前的实验观测并未支持这些预测。因此,广义相对论仍然是描述引力的最成功的理论。

未来研究方向

引力波天文学是一个新兴的领域,未来的研究可能会带来更多关于引力传播速度的发现。

下一代引力波探测器

未来的引力波探测器,如LISA(激光干涉空间天线)和Einstein Telescope,将有能力探测到更低频率的引力波。这将允许科学家研究更大质量的天体,如超大质量黑洞,并提供更多验证引力波传播速度的机会。

此外,这些探测器还可能探测到宇宙早期的引力波信号,为理解宇宙大爆炸和引力的起源提供线索。

引力波与宇宙学

引力波天文学还将与宇宙学研究结合,帮助科学家更好地理解宇宙的演化。例如,引力波的观测可以帮助测量宇宙膨胀率,进而推断暗能量的性质。这些研究将进一步验证广义相对论的准确性,并可能为未来的引力理论提供指导。

所以,引力不能超过光速,这是广义相对论的一个基本预测,并得到了引力波观测等多项实验的验证。尽管量子引力和其他修改理论可能在某些极端条件下提出新的见解,但目前的科学共识是,引力波的传播速度与光速相同。

未来,随着引力波天文学的发展和新一代探测器的投入使用,科学家将继续探索引力的本质,并可能揭示更多关于宇宙的奥秘。然而,无论这些未来的研究结果如何,广义相对论作为现代物理学的基石,其预测和实验验证的精确性将继续指导我们理解宇宙中的引力现象。

1 阅读:277
评论列表
  • 2024-11-03 07:32

    解释光电效应是个笑话。物理机制根本没有涉及,对光谱特性,对光电子能量分布,对偏振和温度影响等都不能解释。是半知乱解,害大于利(笨蛋好于坏蛋)。发现光电效应是宝贵的金山,本是一条通往微观世界的大道。胡编解释光电效应不是真理,是毒药祸害,掩埋了科学真相阻碍了求知探索!!!………证明光速不变(全称命题)是胡编!光反射驱动光帆恰恰证伪了光速不变。多普勒效应和红移就是相对光速变化。光子进入引力场比如黑洞光速不变??光子穿越太空的引力偏折是光速不变吗???㊙️迈克尔逊-莫雷实验结果的理解::有质量的光子惯性运动,一点也不奇怪。光子对实验装置相对速度基本不变,两路速度差极小,地球重力对光子速度影响太小也测不到,近似为惯性系。

  • 2024-11-03 07:31

    波与场的研究都是数学当物理,舍本逐末捉影弄鬼之术:::波只是一种粒子宏观时空分布不均匀,水波/沙丘波到处都有,都是质量的运动罢了,研究鸡毛的颜色(波与场)能认知鸡(物质)运动规律吗?还有波粒二象性??以干涉衍射现象否定光是粒子,又去解释粒子干涉衍射,不是笑话是什么??? ………场::只能由源完全确定,不可观测(源力不是场力,源能量不是场能量),物质的场到处飞吗?飞的方向如何确定?……地球场给你引力,你给地球场引力,然后地球场给地球引力。这是笑话!!!~~~场与波都是捕风捉影之法,意义很小,破坏巨大。……伟大的赫兹证明电磁波的实验,激励源都是电火花,感应接受也是电火花,显然是光子动能传播与光电效应,用了电磁波来解释而已。电磁波理论(尚未发现电子)只是基于宏观电磁观测的有用的数学方法,质量与力才是宏观微观物质世界的唯一根本,两朵乌云包括光电效应当然都是电磁理论的谬误,骗子借机祸害经典力学体系何益?

  • 2024-11-03 07:31

    证实/证明理论是骗术:::需要证明的真理/理论是骗,号称证明真理/理论也是骗!!!真理理论是无法验证的。作为预测未来的全称命题(全时空),证伪当然有效,证明/证实当然无效。号称证明XX论和万有引力定律,一天证明10000次,有用吗???实验只是证明了具体现象真。号称证明公理,假说冒充公设,肯定都是骗。所有自然规律都是对过去的观测归纳,未来是不变的,这个不可能知道原因,只能信任自然。为自然存在(有无)找原因也都是骗。真理不证自明无法证明,需要验证的理论是骗,号称证明理论也是骗!!!——相对真理也是骗术,真理是客观存在的绝对真理,人类诞生之前没有人类的观测,月亮不运动吗???引力有没有???都是显而易见!仰望星空信任自然的地心说需要认知进化,能否定绝对真理吗???地心说依据的现象变了吗?没有!号称相对真理是悖论斯坦蔑视自然欺师灭祖搞骗的伎俩。

  • 2024-11-03 07:31

    ⭕️时光倒流是数学当物理的骗术!都是毫无意义的思想实验。8分钟前的太阳光,几十亿年前的遥远星光,地层中几万年前的琥珀苍蝇,以及所谓的超光速观测,。。。只是影响一些意识信息,用光(超音速)观测雷电(来的快),用声音观测雷电(有滞后),都不能改变雷电本身。木啥实质影响。都是为了欺骗。钟摆移动到月球表面变慢了,时间定义还是没变,谁的时光倒流了???❌号称修正GPS原子钟的大笑话: 狭义相对论让星钟变慢,再来个广义相对论让星钟变快,你说这钟倒不倒霉?关键是反复修正还是不行(误差90%)!参见论文“部分相对论效应对北斗原子钟性能影响分析” ⭕️ 时间是观测经验(次数-先后)抽象理想化概念,如同长度、质量、圆pi数字文字等形而上学概念定义,不猜测任何真实,用于表达真实。观测同一对象100个结果,如何识别它们,时间!!时间是意识记忆序列的标识符,没有记忆就无法观测时间和运动变化。意识记忆有绝对顺序就是绝对时间,观测时刻就是现在,时间流动的感觉就是意识记忆在发生。——绝对时空清清楚楚无法改变,相对时空是数学虚幻,装神弄鬼白日做梦,只能是近似。宇宙时时处处可放羊???当然是鬼把戏。

  • 2024-11-03 07:30

    ⭕️⭕️空间弯曲还是道德弯曲???——— 引力本质是空间弯曲? 空间弯曲影响轨道还是影响受力?空间弯曲导致空间移动,空间跑掉了?如何观测?弯曲空间如何对质量有力作用?平直空间不认识质量??空间如何知道材料密度差异??骗子改变导弹和汽车的轨道方向是用力还是用空间弯曲?空间弯曲能弯住升空气球吗?活见鬼!体积太大会被空间卡死吗???水星椭圆进动轨道弯的套路不一样?👻两个质点靠在一起,质量引力的作用力和反作用力,空间往哪个方向弯呢?骗子知道吗?………人人可知空间静止可入,对物体没有力作用,没有空间弯曲是道德弯曲!!………质量随相对速度变化很有趣!相对速度无穷多,哪有高速低速之分?静质量是相对哪个速度参考系呢?各个方向相对速度不一样,难道各个方向质量不同吗?相对速度到处都是,明天还是。有原因和本质吗???………苏格拉底说,真理是唯一的,因果关系无穷多/不确定。⭕️不要搞道德弯曲,绝对空间的非惯性系变化才是真正的航天问题。

  • 2024-11-03 07:32

    光速不变假说见证了高超的骗术!——— 任何全称命题证伪当然有效,证明/证实当然无效。全称命题光速不变违背相对速度自然公理,已有效证伪!!!任何数学演绎能推理出来全称命题“光速不变”吗???无论多少次实验能证明全称命题“光速不变”吗???任何实验精度能证明“光速不变”吗???必然都是骗。相对光速/光速变化/超越光速当然都是正常现象。 光子穿越太空的引力偏折是光速不变吗??光反射驱动光帆速度不变??相对速度变化导致多普勒效应和红移,是光速不变??光子离开黑洞速度变吗?光子进入黑洞速度也不变吗?掩盖谎言需要更多谎言!………光速常数c不是光速不变,地球引力常数G当前还在努力提高观测精度。———量子不确定性原理如何解释光速不变这种无限的确定性???

  • 2024-10-16 07:49

    ❌万能骗术无底洞:::—— 无中生有解释稀奇,你能证有吗?永远不可能。你能证无吗?永远不可能(时空无限,号称科技没达到)。解释稀奇号称证明,虽然是(悖论)骗,但你只好被迫证伪/无,进入万能骗术无底洞!!!………鬼把戏总是无法识破的,科学鬼把戏可以持续玩到人类灭绝!!!⭕️真善皆美!!!由真理得食物,善良是分配食物,没有真,善是不可能的。更爱真理是人类的最高智慧和希望。……… 终身搞悖论的爱因斯坦,雅称悖论斯坦,搞的是两头骗,万能骗,诱惑哲学复合骗,终身骗,祸害真理,当然只能是人类公敌!!一些人鼓吹骗子肯定有一种快乐,一种缺德愚蠢的快乐,骗子的温水煮了100多年了,人类社会难道不需要猛醒吗???

  • 2024-11-03 07:31

    量子纠缠笑话——宇宙浩瀚。。。物质质量普遍有力的相互作用,相对运动,是永远不变的真。⭕️邪门纠缠比找女朋友邪门太多了!!!!❌独此一女???独此一男???必须纠缠必然纠缠???❌如何找到独此一女???如何找到独女的独此一男???这种纠缠是万变中不变的真理吗?———观测归纳认知自然,从来如此,只能如此。在万变中寻求不变的真理,如,物质不灭,能量守恒,1+1=2等等。常常有人宣称,暗物质占XX%,只是人类观测不到!!………这和“鬼把戏”有区别吗???

  • 2024-11-03 07:33

    自发裂变反应的预测和发现,是原子能利用的直接原因。与爱因斯坦有啥关系?质量亏损是他发现的吗?不知道他如何将沙子变成能量?如何将能量变成质量?篡改美女“动能公式(天天到处用)”把她变性成和尚“质能方程(看到人家核弹成功了,他居然假惺惺地说后悔编造了狗屎造核弹方程)”………这个莫名其妙的数学“能量”是动能还是势能?如何与质量运动发生作用?——解释光电效应?物理机制根本木有涉及,对光谱特性,对光电子能量分布,对偏振和温度影响等都不能解释。是半知乱解,害大于利(笨蛋好于坏蛋)。对比牛顿对“引力”必要充分真实的严谨归纳,是不是荒唐的笑话???——原来他还干过采用牛顿引力常数否定万有引力定律的丑事!——相对论篡改伽利略变换,洛伦兹遗憾的说“对于我,只有真正的时间,。。。都是爱因斯坦干的(破坏时间基本概念的荒唐事?)”

  • 2024-11-03 07:32

    ❌质能方程是一个鬼把戏!!!能量的具体内涵是动能和势能,是物理公理规定的物理概念。物质质量是其不变的本质,能量是物质相互作用和运动变化的度量,是变化现象。数学都是基于公理的演绎,超越公理的理解当然是虚幻。动能和势能,都是相对的,由相对速度相互作用力决定(质量不变),是质量体之间相互作用的度量,是物质变化现象,不是物质的本质,咋能与单体质量等效???场无质量居然有能量???质能等效是脱离基本公理的数学虚幻,欺师灭祖蔑视自然,祸害基本概念和认知方法。———有人知道悖论斯坦的狗屁能量内涵是啥吗???

  • 2024-08-12 09:14

    引力不能超过光速那黑洞咋来的?不能超过光速压根捕捉不到光子好吧,肯定会有逃逸。我是这样认为的

  • 2024-08-25 23:14

    引力只能超光速世界才会存在

  • 2024-11-03 07:32

    ❌万能骗术无底洞:::—— 无中生有创造假说解释稀奇,你能证有吗?永远不可能。你能证无吗?永远不可能(时空无限,号称科技没达到)。解释稀奇号称证明,虽然是(悖论)骗,但你只好被迫证伪/无,进入万能骗术无底洞!!!………鬼把戏总是无法识破的,科学鬼把戏可以持续玩到人类灭绝!!!⭕️真善皆美!!!由真理得食物,善良是分配食物,没有真,善是不可能的。更爱真理是人类的最高智慧和希望。……… 终身搞悖论的爱因斯坦,雅称悖论斯坦,搞的是两头骗,万能骗,诱惑哲学复合骗,终身骗,祸害真理,当然只能是人类公敌!!一些人鼓吹骗子肯定有一种快乐,一种缺德愚蠢的快乐,骗子的温水煮了100多年了,人类社会难道不需要猛醒吗???

  • 2024-09-11 19:51

    引力无形,光子有形,光子是粒子,引力是规则,引力不受物质阻碍传播,但引力受距离限制,引力局限性,这可比吗?比速度引力快,比距离引力<光X,光受物质阻碍,唯一不知的是光能播多远距离,引力未知的是否因距离而无限小还是0?

  • 2024-11-03 07:33

    悖论斯坦,背叛数学由公理演绎证明特称命题的传统,号称证明全称命题公设公理。以光速不变假说祸害相对速度公理,祸害绝对时空,祸害能量质量引力等物理基本概念和认知方法,以二象性祸害自然科学的核心根基——确定性,以创造假说冒充祸害公设形而上学。后谎言掩盖解释前谎言搞了一辈子,祸害数学,祸害物理,祸害哲学,终身搞骗,祸害极大极深极广,100多年了,还在鼓吹骗子,居然成了一门生意?………一个恶贯灵魂的彻底的人类公敌!!!狗屎都有用,欺骗有啥用?迷信蔑视自然的悖论斯坦,瞎搞科幻假说,人类将无法逃脱第六次地球生物大灭绝。———假说科幻骗子招摇过市,人人都沉默?科学还有希望吗???