收录 猴哥 对于 相对论 水星进动 星光偏折 引力透镜 GPS 的 说法

Posted 2020-11-13 ksongking

本文 的 内容 是 反相吧 猴哥 happyird  的 发言，   本文 只是 收录  。

 

关于广义相对论，所谓相对论得到了证实，最典型的莫过于爱因斯坦在他的《狭义及广义相对论》中，将水星进动和光线在引力场中的偏转称为广义相对论的实验证实。

 

对于水星进动，根据牛顿理论，水星近日点应有每世纪＝5，557.62角秒的进动，而实际观测值为 =5，600.73角秒，二者相减得每世纪 43.11角秒，43.11/5，600.73=0. 77%，相对差异不足百分之一，爱因斯坦在已知相差43.11角秒的情况下，直接拼凑公式最大限度直接去“解释”实验差异43.11角秒，将牛顿理论的差异43.11角秒再缩小42.91″，致使符合率达(5，557.62+42.91)/5，600.73=5，600.53/5，600.73=99.99643/100，这其中，牛顿理论占5，557.62/5，600.73=99230/100000，爱因斯坦直接奔43.11角秒去的理论约占42.91″1/5，600.73=766/100000，理论和实际的差异仅有0.2角秒，相对差异0.2/5，600.73=3.57/100000。<br><br>即便牛顿理论完全正确，影响水星近日点进动的因素很多，任何一个微小的因素，如有万分之一的变动，都会对实验结论产生影响，由于理论中选取的实验数据存在误差，就必然导致理论值与观测值的差异，爱因斯坦这么去凑合43.11角秒，得到的99.99643/100是多高的精度？！这个差异能小到3.57/100000么？要让爱因斯坦的“解释”有效，就必须做出相应的误差分析，但遗憾的是没有相应的误差分析。对此，吴大猷先生谨慎地写道：“在水星之情形,观察的结果,需先做许多校正(如受其他星星之干扰等)这些校正总值达5160”之巨,剩余43”实不及总值的百分之一。故理论与观察结果之吻合,似不宜遂作定论。

 

关于广义相对论，所谓相对论得到了证实，还有一个经典案例，那就是光线在引力场中的偏传， 1801年，德国慕尼黑天文台的所纳德把光当做有质量的粒子，他用牛顿力学计算出，光经过太阳边缘的偏折角是0.875角秒。根据广义相对论，光线与其他物质一样，必须沿着时空的测地线走，1915年，爱因斯坦用广义相对论去修正把光当做有质量的粒子根据牛顿力学算出来的结果，计算结果正好是原值0.87角秒的两倍，即1.74角秒。1919年5月29日有一次条件极好的日全食，英国爱丁顿领导的考察队分赴非洲几内亚湾的普林西比和南美洲巴西的索布拉进行观测， A.S.爱丁顿和F.戴森率领的两个探测小组分赴西非的普林西北岛和巴西的索勃拉市拍摄日全食太阳附近的星空照片，无日食的星空照片相比较，得出的光线偏折值分别为1.61″±0.40和1.98″±0.16，爱丁顿宣称观测结果与广义相对论的预测完全吻合，这是对广义相对论的最早证实，也正是基于这一事件，爱因斯坦及其相对论从此名声大噪。

 

这符合度如此之高，似乎能说明于广义相对论的预测完全吻合，其实，我们完全不必把这所谓的证实当回事，因为它根本就经不住推敲。太阳没有升到地平线我们就能提前看到，这就是因为光线在地球附近发生了靠近地球的弯曲，相信稍有一点物理常识的相对论支持者都不敢据这地球附近的光线弯曲为相对论的引力弯曲邀功，因为那只是光线穿越不均匀大气层的简单折射现象导致的光线弯曲，既然地球附近的光线弯曲只是简单的折射现象，并非所谓的引力弯曲，那我们有什么理由相信太阳附近的光线弯曲必须是相对论所谓的引力弯曲，而非简单的折射现象？所以，只要相对论支持者没有排除也是这种宇宙间普遍存在的折射，太阳附近的光线弯曲这样的证实，就只能是相对论支持者一厢情愿的自说自话。

 

用GPS维相的套路被普遍传抄：GPS卫星以每小时14000千米的速度绕地球飞行。根据狭义相对论，当物体运动时，时间会变慢，运动速度越快，时间就越慢。因此在地球上看GPS卫星，它们携带的时钟要走得比较慢，用狭义相对论的公式可以计算出，每天慢大约7微秒。GPS卫星位于距离地面大约2万千米的太空中。根据广义相对论……每天快大约45微秒。在同时考虑了狭义相对论和广义相对论后，GPS卫星时钟每天还要快上大约38微秒，这似乎微不足道，但是如果我们考虑到GPS系统必须达到的时间精度是纳秒级的，这个误差就非常可观了（38微秒等于38000纳秒）。如果不校正的话，GPS系统每天将会累积大约10千米的定位误差，是没有用的。

 

其中的【如果不校正的话，GPS系统每天将会累积大约10千米的定位误差，是没有用的】源自38μs × 光速 = 11.4km。

 

从理论上来说，以地面点的三维坐标（N，E，H）为待定参数，确实只需要测出3颗卫星到地面点的距离就可以确定该点的三维坐标了。但是，卫地距离是通过信号的传播时间差Δt乘以信号的传播速度v而得到的。其中，信号的传播速度v接近于真空中的光速，量值非常大。因此，这就要求对时间差Δt进行非常准确的测定，如果稍有偏差，那么测得的卫地距离就会谬以千里。而时间差Δt是通过将卫星处测得的信号发射时间tS与接收机处测得的信号达到的时间tR求差得到的。其中，卫星上安置的原子钟，稳定度很高，我们认为这种钟的时间与GPS时吻合；接收机处的时钟是石英钟，稳定度一般，我们认为它的时钟时间与GPS时存在时间同步误差，并将这种误差作为一个待定参数。这样，对于每个地面点实际上需要求解就有4个待定参数，因此至少需要观测4颗卫星至地面点的卫地距离数据。

 

卫星定位并不是用卫星与接收机的时差，而是用不同卫星间的时差来计算目标物体的位置，因卫星上的时钟要快都快，只会产生38µs /1天的相对误差，具体时间（不是时刻值）的绝对误差取决于时间长短，如果被定为的物体距卫星20000000m，1天(d)=86400000毫秒(ms)=86400000000µs，卫星测算这20000000m的距离不做这所谓的相对论修正产生的绝对误差大约只有：

20000000mx38µs /86400000000µs

=2mx38/8640

=38m/4320

=8.796mm

 

也有精确一点的一天相对论误差38.6µs之说，按38.6µs算

20000000mx38.6µs /86400000000µs

=2mx38.6/8640

=38.6m/4320

=8.93mm

 

对于“ 38μs × 光速 = 11.4km.……用户终端上的结果每天就会累积±11.4km的误差。这样的话这个定位系统就毫无用处，相当于报废了”，我们只要分析一下其物理意义就能知道这属于不实之词：

38μs ×300000000m/s = 11.4km

300000000m/sx 86400000000µs=25920000000km

 

38μs × 光速 = 11.4km其物理意义是，25920000000km实际距离所谓相对论效应导致的绝对误差仅为11.4km，有人说这11.4km还是很大啊，但关键的是，定位一次要的了一天的时间么？卫星定位相距卫星实际距离20000000m的目标，仅需0.067s，如此短的时间，时间绝对误差0.067s x38µs /86400000000µs微乎其微，故20000000m路程的绝对误差不足一厘米！

因此，“不论是GPS，还是中国自己的北斗导航，都必须考虑卫星在太空中的相对论效应，如果不考虑，那么产生的偏差将非常非常大，以至于根本无法实现导航！”完全属于不靠谱的虚妄之词。

 

远处某星球上光线在地球附近也会向地球偏转，如果在地球另一方也看见这种类似透镜的效应，是不是也要归功于相对论呢？而这实际上不过是简单的折射而已！！！