广义相对论对水星近日点进动的计算有误.doc

计算机数值方法证伪广义相对论
——精确计算结果证明广义相对论的光和行星运动理论不成立——
梅晓春(mxc001@) 俞平(yupingpingyu@)
(1)福州原创物理研究所(2)美国Cognitech计算技术研究所
内容摘要广义相对论对牛顿引力理论进行修正,在光和行星的运动方程中引入的项。由于数学上的困难,目前计算引力场中光和行星轨道运动时都采用近似方法,导致许多重要信息丢失。广义相对论运动方程的轨道极点由一元三次方程确定,有一个或三个实数解。外太空恒星发出的光在太阳系引力场中的轨道是单极点的。本文的严格计算证明,。因此外太空恒星发出的光要进入太阳内部被消融,不可能被地球人观察到,地球的夜空应当是黑暗的。然而事实并非如此,广义相对论的光在太阳引力场中的两个实验检验都不成立。精确数值计算结果表明,行星绕日运动轨道存在三个实数极点,。但三个极点属于两个不连通的区域,轨道是分离的,由此会引起严重的问题。精确计算结果显示,广义相对论的行星绕日运动是不稳定的,轨道要发生严重的变形。,。因此水星的近日点和远日点要互换,约63 ~ 80个地球年互换一次。此外,水星绕日一周轨道的正焦弦要改变几千米,这种改变是不对称的和可以累加的,结果会导致轨道形状严重偏离椭圆形。然而天文观察并没有发现,水星的轨道运动有如此大的变形。由此产生的巨大反差,使广义相对论关于水星近日点进动的计算变得微不足道。本文最后证明,在牛顿引力理论中考虑狭义相对论效应,’’的进动。’’,广义相对论百年43’’%。如果在地球参考系的岁差和章动,以及其他行星对水星的引力摄动的计算中也考虑狭义相对论效应,还会引起更大的进动值修正。因此广义相对论对水星近日点进动的计算实际上没有意义。在广义相对论的四个经典实验检验中,与引力场方程有关的三个实验解释都是错的。因此广义相对论对牛顿引力理论的修正不成立,爱因斯坦弯曲时空引力理论是不可能的。
关键词:数值计算方法,广义相对论,牛顿引力理论,狭义相对论,行星轨道第三极点,水星近日点进动,光在引力场中的运动,雷达波延迟,奇异性黑洞,牛顿引力微扰理论
一广义相对论对牛顿引力理论的修正
1. 1 广义相对论行星运动轨道的极点
广义相对论对牛顿引力理论进行修正,其最重要的应用是对水星近日点进动的计算,它成为广义相对论最重要的实验基础。利用爱因斯坦引力场方程的球对称的施瓦西解,得到太阳系行星运动方程。在极坐标系中令,广义相对论的行星轨道方程是【1】,【2】:
(1)
设是太阳质量,常数是太阳的引力半径,,是行星椭圆轨道的长半径。与牛顿引力理论相比,广义相对论的运动方程多了一个形式为的修正项。
按照数学一元三次方程理论,(1)式的运动轨道存在一个或三个实数极点,不可能是两个实数极点。所谓极点就是轨道变化的转折点,在这一点上物体从向引力场中心接近的运动变成离开引力中心的运动。太阳系外恒星发出的光进入太阳系后,其轨道是单极点的。在该极点上光子沿着矢径方向的速度变为令零。本文计算结果表明,外太空恒星发出的光进入太阳引力场后,光的运动轨道的唯一极点位于太阳内部,在离太阳中心米的地方,即太阳施瓦西半径的附近。因此外太空的星光只能进入太阳内部被消融,地球观察者不可能观察到,地球上的夜空应当是黑的,然而事实并非如此。
由于单极点的运动轨道不是周期性的,按照广义相对论的修正,太阳系行星的运动轨道只能是三极点的。事实上,物理学家早就知道广义相对论的行星运动轨道存在第三个极点【3】。只是由于数学和物理上的困难,至今无法确定这第三个极点,也没有人认真讨论这个问题。以至于许多人实际上不知道,广义相对论的行星运动理论中还有第三极点的问题。
因此广义相对论的精确行星运动轨道到底是什么样子,至今仍然是未知数。一般认为微小的修正不可能使行星运动方式发生根本性的改变,因此文献和教科书都不讨论这个问题。然而恰恰正是由于这种忽略,导致广义相对论行星运动理论中一些非常重要的信息被抹去。事实上,第三极点的问题非常重要,它可能使太阳系行星运动的基本形式发生根本性的改变。
考虑到施瓦西度规是一个精确解,广义相对论被看成是物理学的一个基础理论,我们就有必要严格讨论,引入修正项后,运动方程(1)的精确解及其数学物理意义。这个问题就像量子力学中氢原子理论一样,具有非常基本的意义。将量子力学的薛定谔方程用于原子核外一个电子的情况,得到氢原子轨道的运动方程。结果显示原子中电子轨道运动的能级不连续,导致物理学基本观念的大变革。在此基础上再引入其他