反重力引擎,分為廣義相對論和量子力學型,原理完全不一樣!

2020-12-13 星辰大海路上的種花家

今天討論一個有趣的話題:農民有資格發明反重力引擎嗎?

我們先來說一個比較特殊的案例,讓各位來定義下農民,一般意義上的農民都是指從事農業生產的人,但我們國內的戶籍制中有個分類是農村戶口,持有這些戶口的人應該被廣義的定義為農民,筆者有個朋友,上大學時堅持沒有遷走戶口,因此多次被學校警告,但後來仍然拿到了畢業證書,事實證明她是對的,因為她們村拆遷了……

請問她還是農民嗎?如果不是,如何沒有歧義的來定義農民這個概念?

重力是個什麼概念?

重力或者引力是一個經典力學時代的概念,廣義相對論定義重力並不是用力這個方式來形容,而是空間彎曲!所謂的反重力在這兩個定義中是完全不一樣的,我們來簡單了解下:

經典力學時代的重力(引力)兩個天體之間的重力(引力)與它們的質量成正比,和距離的平方成反比,如下圖

當然G這個萬有引力常數是卡文迪許用扭稱解決的,我們暫且不提,但牛頓發現萬有引力公式無疑是劃時代的,因為以克卜勒行星定律和牛頓萬有引力定律等的結合,預測了海王星的發現,這是萬有引力時代最輝煌的成就之一,但在這輝煌的背後,隱藏了巨大的危機,其中之一就是水星進動!

行星進動其實很正常,因為行星軌道都是一個橢圓,理論上軌道不會變,但受到其他天體引力作用時會產生進動,但水星的進動大大超出了其他行星幹擾能產生的比例。萬有引力無法解釋。

廣義相對論時代的時空彎曲概念1916年愛因斯坦發表了廣義相對論,以質量彎曲時空的的方式解釋了引力,並且以水星在太陽彎曲時空中運動的方式完美地解決了水星進動的問題,緊接著1919年愛丁頓驗證了日食時光線確實會在太陽的「引力」中彎曲!至此愛因斯坦的廣義相對論以空間彎曲的方式解釋引力大獲成功!

愛因斯坦運氣比較好,水星進動驗證是根據1697年到1848年水星運行的觀測軌跡計算出來的,150年的數據!!還有是1919年的日食,太陽擋住的是比較亮的畢宿星團,如果是一顆暗星,或者麼有合適的星星,那麼愛丁頓爵士就要抓瞎了!

量子力學中的引力子概念引力子是量子力學中的概念,四大基本力中,電磁力傳遞者是光子、強力的傳遞者是膠子,弱力傳遞者是WZ玻色子,那麼引力是否能用引力子的傳遞來假設呢?量子力學中引力子是一個自選為2,質量為零的玻色子!

但廣義相對論並不承認引力子的存在,空間彎曲則是引力的表現方式,甚至時空都是連續的,而量子力學則認為有普朗克長度和普朗克時間!本來廣義相對論描述的是宏觀,量子力學則主導微觀,但在黑洞的奇點上,兩者無可避免的碰撞了,因為它足夠小,引力卻足夠大,那麼先打一架吧,誰輸誰贏?當然到現在仍然沒有結果。

如何反重力?

彎曲空間裡的反引力概念和引力子的反引力概念完全不同,甚至有些風馬牛不相及,不妨簡單做個探討!

彎曲空間中的反重力引擎反重力引擎也許大家都一頭霧水,無處著手,其實科幻片中的曲速引擎就是反重力引擎,它的概念是壓縮飛船前方的空間,擴張飛船後方的空間,形成一個空間勢能推動飛船前進,但只要將前後分布修正為上下,空間壓縮和擴展適當修正,即可對抗重力!

這種場合是比較容易理解的,因為曲速引擎已經在《星際迷航》大家都有認識,而且各種超光速的科普文中都有曲速引擎的概念,壓縮空間需要大量的能量,而擴張空間則需要負能量,以現代理論來看,壓縮空間是可能的,因為質量就可以,但擴張空間似乎只有暗能量可以,但對於暗能量我們兩眼一抹黑!

引力子的反重力引擎假如從傳遞引力的引力子角度出發,理解起來就更簡單了,比如光子,我們用一個障礙物即可阻擋,當然廣義上的光子擋住可就沒那麼容易了,但理解肯定沒問題,那麼我們是否能找到一種隔絕引力子的物質呢?似乎有點難,不過隔絕引力只是失重,但只要朝著遠方的月亮或者太陽甚至星星打開一扇窗口,我們就能被它們拖著跑了,這樣應該算變相的實現了反引力引擎?還是無源的,環保節能從反重力引擎開始!當然有可能製造某種場來阻斷引力子的傳遞,

引力是從宇宙大爆炸發生的第一個普朗克時間內就釋放出來了,而引力子認為它們在10^-36S時才脫耦,因此我們模擬出10^-36S之前的宇宙,也就知道了如何把引力子給「封印」起來,但假如你接受廣義相對論的話,那就白瞎了,因為更小的時間間隔內,我們理論似乎尚未觸及!

農民能製造出這樣的引擎嗎?

從本文開頭所描述的農民定義來看,未來某個時間能發明反引力引擎也有可能,因為這和科學工作者並無區別,但從狹義的農民來看,連這些概念都沒有,請問他從哪裡著手去發明這個引擎?到不如從地裡挖出一個外星人飛碟的可能性更大一些!

相關焦點

  • 如果一位農民發現反重力原理會怎樣?科學並未完全堵死反重力之路
    今天發現個很有意思的問題:如果一位農民發現了反重力的原理,他該怎麼辦? 反重力原理無鬚髮現,很簡單,人人都知道,因為你時刻都在反重力。你舉手,你的手在反重力,克服重力才能抬起來;你抬腳,你的腳就在反重力,克服重力你才能走路。
  • 通俗解釋一下狹義相對論和廣義相對論
    沒錯,確實是101米每秒,地面上觀測到人的速度就是火車的速度+人在火車上行走的速度。而且,不光是人在裡面行走,似乎不論什麼東西,你在火車了仍飛鏢也好,打槍也好,都會滿足這種簡單的加法,也就是說地面上的人觀察到的速度一定是 火車的速度加上火車裡面東西的速度。但是,當實驗對象換成光的時候,這一切就變了。
  • 極簡科普:什麼是狹義相對論和廣義相對論?
    如何處理不聽話的光科學家們做了很多實驗,最後的結果都是一樣的:光這個頑固的小子不論誰在哪裡測量,他都是c,完全不符合牛頓力學裡最基本的速度疊加原理有一大批人試圖用以太來解釋這個,後來這一批全部陣亡,不解釋。愛因斯坦想,光這小子好像確實與眾不同,不同參考系下的光速確實都是一樣的,不符合以前的疊加原理,這種事情要怎麼辦呢?為什麼光速會不變呢?
  • 通俗的解釋一下狹義相對論和廣義相對論
    如何處理不聽話的光科學家們做了很多實驗,最後的結果都是一樣的:光這個頑固的小子不論誰在哪裡測量,他都是c,完全不符合牛頓力學裡最基本的速度疊加原理,這個事怎麼處理?有一大批人試圖用以太來解釋這個,後來這一批全部陣亡,不解釋。愛因斯坦想,光這小子好像確實與眾不同,不同參考系下的光速確實都是一樣的,不符合以前的疊加原理,這種事情要怎麼辦呢?
  • 廣義相對論簡史
    他發表了四篇開創性的論文,其中包括了狹義相對論。狹義相對論重新塑造了我們對時空的理解。愛因斯坦意識到,如果一個人從房子的屋頂自由下落,他將感受不到自身的重量。他開始思考引力和加速度是否是等效的,也就是等效原理。等效原理是他最快樂的思想。愛因斯坦和格羅斯曼合作發表了一篇關於引力理論的論文,他們稱該理論為:Entwurf理論。
  • 等效原理被證實,廣義相對論的基礎再一次被加固
    今天,各大媒體爭相報導,相對論「自由落體的普適性」又一次被證明,愛因斯坦又一次正確了。準確來講,這只是廣義相對論的兩大假設之一在一定精度內被證明有效。等效原理等效原理在現代物理學中是非常重要的,它是1916年愛因斯坦建立的廣義相對論的兩個基本假設之一,另一個基本假設是廣義相對性原理。等效原理又分為弱等效原理、強等效原理和甚強等效原理。弱等效原理最初是伽利略通過對物體在引力場中規律的研究而得出的一個基本原理,因此它又叫做伽利略等效原理。
  • 狄拉克方程:「反物質」的先知,量子力學與狹義相對論的調停者
    也就是物理學的研究領域還只處於宏觀領域,而不涉及微光領域。海森堡決定將自己的研究深入到微觀領域,從而提出了矩陣力學,認為電子是量子化的,像粒子一樣在不同軌道上躍遷。狄拉克方程不帶矛盾地同時遵守了量子力學和相對論的原理,它的帶有自旋-的自由粒子的狄拉克方程的形式如下:其中m是自旋-粒子的質量, x與t 分別是空間和時間的坐標。狄拉克方程因為預言了反粒子的存在,所以狄拉克方程用來描述狄拉克費米子,狄拉克費米子是反粒子與自身不同的費米子。
  • 廣義相對論與黎曼幾何系列之十一:等效原理
    可是,誰也不知道這個精美的鑰匙有何用途?能開啟殿堂中的哪扇大門呢?時光荏苒,又過了半個世紀……愛因斯坦來到了這個世界,他最感興趣的事就是探索上帝的思想和意圖,想了解上帝到底在開些什麼玩笑?玩點什麼花招?儘管愛因斯坦小時候不像是個神童,但後來也並非「大器晚成」,他26 歲就以解釋光電效應和建立狹義相對論而一鳴驚人。
  • 愛因斯坦的廣義相對論是什麼?
    如何理解廣義相對論?愛因斯坦的廣義相對論可以用幾個字來表達:「時空告訴物質是如何運動的;物質告訴時空是如何彎曲的。」但是,物理學家約翰·惠勒的這一簡短描述隱藏了一個更為複雜、更深刻的真理。除了量子理論,廣義相對論是現代物理學的兩大支柱之一,即:引力理論和關於行星、星系和整個宇宙的理論。
  • 愛因斯坦廣義相對論的基本原理是否適用於所有類型物質中?
    正是當「重」重力最明顯地起作用時,你感覺不到它。後來他稱這種知識為「他生命中最快樂的想法」。因為它使他了解了他的廣義相對論的基本思想:引力根本不是一種力量。但那她又是什麼?愛因斯坦的答案:墜落物體的加速是由於天體環境中彎曲的時空幾何形狀造成的。無論它們的質量如何,所有的身體都沿著扭曲的時空沿著完全自然的路徑滑行穿過世界。
  • 狹義相對論和廣義相對論的區別是什麼?
    要了解狹義相對論和廣義相對論的區別,我們首先要搞清楚,這兩個理論大概說了什麼?狹義相對論我們先從狹義相對論說起,其實狹義相對論解決了一個物理學的重大矛盾。在愛因斯坦之前,最成功的兩個理論分別是牛頓提出的牛頓力學和麥克斯韋提出麥克斯韋方程。
  • 從牛頓到愛因斯坦:廣義相對論的起源
    導語:2015年11月是愛因斯坦提出廣義相對論的百年紀念。本文介紹了廣義相對論的起源,從牛頓物理學與電磁學的矛盾到洛倫茲變換,從只適用於慣性系的狹義相對論到可適用於非慣性系的廣義相對論。
  • 量子力學和相對論,起初和諧共處,後來分道揚鑣
    量子力學和廣義相對論是現代物理學的兩大支柱,無論是量子力學,還是廣義相對論,它們所描述的所有結論都是無懈可擊的,有趣的是,它們在各自的領域無懈可擊,卻相互格格不入。籠統來講,廣義相對論所認知的世界是均衡的,而量子力學所描述的世界是劇烈漲落的,二者存在著根本性的矛盾。
  • 狹義相對論與廣義相對論的區別(下)
    1905年,剛剛發表了狹義相對論,愛因斯坦就已經開始思考廣義相對論,用了十年才最終完成。那他想要的是什麼呢?我們知道狹義相對論的出發點是「相對性原理」:一切勻速直線運動或者靜止的坐標系下,物理定律都是一樣的。現在愛因斯坦想的就是,為什麼非得限制成「勻速直線運動"呢?為什麼「加速運動就不行呢?
  • 廣義相對論中引力是如何使時間變慢的?
    按照狹義相對論,運動的尺會縮短,運動的鐘會變慢,這是狹義相對論的「尺縮鍾慢」效應、尺縮鍾慢的意思是,當你測量一個距離,比如地球到月球的距離,你靜止的時候測量到的地月距離是l,當你駕著飛船從地球高速飛向月球時測量到的距離就會小於l,並且速度越大測量到的地月距離就越短。狹義相對論有一條基本原理叫相對性原理,意思是物理規律在所有的慣性系中具有相同的表現形式。
  • 量子力學解釋時間的本質
    理解相對論的概念和預測通常被認為是困難和反直覺的,相比之下量子力學的許多基本原理和含義可能看起來更加詭異,但量子力學的很多假設和理論已被反覆證明是真實的,它現在是有史以來最嚴格測試的物理模型之一。理解量子力學中的時間概念,先要從什麼是量子開始說起。
  • 為什麼廣義相對論和牛頓引力之間對彈跳球預測有差異?
    在低速和引力場弱的情況下,牛頓物理學和廣義相對論的預測非常接近,產生的動力學也非常接近,甚至可以說是相同。 為什麼我們不能找到一個混沌系統,即使在低速和弱重力場中,其動力學也能區分廣義相對論和牛頓物理學預測之間的微小差異?
  • 結合廣義相對論解讀物質引力原理
    廣義相對論用時空扭曲來解釋引力,很多人對於時空扭曲的理解,不明覺厲,那麼時空扭曲到底是個什麼東東?引力又是怎麼回事呢? 廣義相對論空間扭曲產生引力的藝術假想圖。(圖源:IAC) 本文給大家講解下.
  • 量子論幣:相對論和量子力學的主要矛盾是什麼?
    相對論和量子力學相互矛盾這件事其實是還沒有定論,或者說,如果從純粹理論的角度上看,目前它們是有一部分融合了,有一部分科學家還在試圖用各種辦法把它們融合到一起,因此,現在就下定論說,兩者是相互矛盾的說法是不太合適的。那具體是咋回事呢? 我們要先從兩個理論描述了什麼來進行入手。
  • 提出廣義相對論30多年後,愛因斯坦仍在擔憂這件事
    我們從數學上給出了一個基於高斯和黎曼研究的答案:合適的變換是所有坐標的連續(解析)變換的集合。在這些變換中,唯一不變的是相鄰點的坐標幾乎完全協同變換;坐標系只表示空間中點的拓撲順序(包括它的四維特徵)。表示自然規律的方程必須對所有坐標的解析變換都是協變的。這就是廣義相對論原理。