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摘要 本文通过对古文《两小儿辩日》现象的分析发现,光线在通过在太阳大气时会发生折射现象,从而使光线发生弯曲。这种解释我们大家都可以接受。并具有科学依据。本文的目的就是提出,如果用星光经过太阳附近发生弯曲来证明爱因斯坦引力弯曲的假设,是不科学的。
关键词 折射现象 太阳大气层 引力弯曲空间 质疑
在《列子.汤问》篇中,记载了这样一个故事: 孔子东游,见两小儿辩乎,问其故。 一儿曰,“我以日始出时去人近,而日中时远也。” 一儿以日初远,而日中时近也。 一儿曰:“日初出大如车盖,及日中则如盘盂,此不为远者小而近者大乎?” 一儿曰:“日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤,此不为近者热而远者凉乎?” 孔子不能决也。 两小儿笑曰:“孰为汝多知乎?”(1) 科学发展到今天,我们能否对两小儿的争论给出一个正确的回答呢?回答这个问题就要分析阳光传播到地球整个过程。 如所周知,光在大气中运动存在折射现象,太阳远大于地球,照射正午地面的阳光在从太阳大气层进入真空过程中入射角很小,近似不发生折射,这些光线经过地球大气折射,使太阳直径对眼的张角约为32度比实际37度略小。也就是说正午时阳光从太阳射出到达地面过程中只经过地球大气折射,是人们所见太阳变小。 在早上,我们看到的太阳完全处于地平线的下方,此时阳光在地球大气层外的入射角大于正午时的入射角,由n=sini/sinr我们很容易得出结论,此时我们所见到的太阳要小于正午时的太阳。然而事实正好相反,早上所见太阳大于正午时我们所见的太阳。这是因为我们在早上所见到的太阳完全是经过太阳大气折射放大的 如图(1)
设AB 为太阳的直径PQ为太阳的简略折点,n0为太阳的折射率。l1、l2为太阳的折射面。CP和DQ为早上所见太阳上下边沿线,延长CP和DQ交BA延长线于A'和AB延长线于B'。A'B'即为早上所见略去地球大气折射的太阳大小。 在早上,PC和QD是以同向在大气中进行折射的,又因为地球大气层远远小于太阳大气层的厚度,因此地球大气入射角的改变对A'B'的大小影响相对很小,而中午由于太阳很大,我们所见阳光几乎是没有经过太阳大气折射放大的,因此早上所见太阳大于中午所见太阳 这就是为什么“日初出大如车盖,及日中则如盘盂”的原因。 由此我们可以联想到星光在太阳近旁通过所发生的偏折现象。 从折射角度看: 由于太阳大气并非均匀的,越接近太阳密度越大,因此星光在接近太阳的过程中不断的被折射;而在逐渐远离太阳的过程中,星光仍然不断被折射,使星光在通过太阳近旁过程中出现弧形运动轨迹。 如图(2)
这种解释星光通过太阳附近发生弯曲现象成因是能够让人接受的,也是可以验证的。 广义相对论认为,太阳周围存在弯曲空间,星光沿弯曲空间传播,从而出现偏折。由“光速不变”可知,星光在此连续弯曲空间中匀速传播,再没有外在作用的情况下,星光就会永远在此弯曲空间中匀速传播,不会离开,从而出现太阳“吸收”星光的现象。然而并没有出现这种现象,因此我们只能认为,太阳引力所形成的弯曲空间是非均匀的,星光在此弯曲空间中匀速传播。如果我们在图(2)中再引入一个不同方向射来的星光(2) 如图(3)
通过太阳近旁,,我们会看出星光(1)和星光(2)在太阳近旁是在不同的弯曲空间传播。从而得出结论:在光速不变的前提下,太阳周围的弯曲空间并非绝对的,而是相对的,它相对于在弯曲空间中运动的物体的存在而存在。很显然这一结论是错误的。因此我对太阳系中的引力弯曲空间提出质疑。 如果引力能使空间弯曲,则这个弯曲空间形式必取决于引力场的本质,和空间的物质结构性质,而非取决于在其中运动的物体。物体在弯曲空间中匀速运动,其形式必须相同,然事实并非如此。我们无法勾画出太阳周围弯曲空间的结构轮廓。 广义相对论中的引力弯曲理论,被认为是正确的,根本依据就是星光经过太阳附近会出现弯曲的预言被证实(2)。然而本预言不足以证明空间在引力作用下弯曲的结论。从上面用星光在太阳大气中运动发生折射分析同样得出星光经过太阳附近会出现弯曲的合理解释。 结论 通过以上分析得出以下结论:星光通过太阳附近传播方向发生改变,其原因是由于太阳大气对星光产生折射的结果,从而否定了引力弯曲的实例论证。从而对引力弯曲空间理论提出质疑
参考文献
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