為什麼最近「萬有引力」頻受質疑?

2002-01-12 07:03 作者: 李梓

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在此前後不到一個月的時間裏,我讀到4篇有關質疑萬有引力的文章(1-4)。現總結如下:

MOND學說最近碰壁

天文學家早就知道圍繞星雲中心的周邊星體旋轉軌跡不符合萬有引力,比萬有引力計算出來的要快,科學家以前用暗物質的存在作為補充來解釋這一現象。1983年,以色列WEIZMANN研究所的一位科學家獨創了一個新學說--MOND--Modified Newtonian dynamics。MOND的主要思想是,用萬有引力解釋天體時,忽略暗物質的存在也能自圓其說。近20年來,MOND經受了一系列的考驗。但就在今年5月11日的天文物理雜誌上,物理學家發表了一篇摘要,指出MOND完全不能用來解釋星雲的運轉(1)。 

萬有引力不能使空間彎曲

愛因斯坦的相對論告訴我們,萬有引力可以彎曲空間。在今年6月11日的物理雜誌上,一位英國的物理學家發表文章說,磁場可以對抗引力,將彎曲的場變直(2)。 

令人吃驚的不是他的這個新發現,而是竟然沒有人能夠在此以前注意到這一現象。大多數的科學家都認為磁場也許太弱,不可能對抗萬有引力從而改變時空。 儘管這個物理學家認為萬有引力不再能影響空間場,但他還是無法解釋為什麼微弱的磁場能夠對抗萬有引力。 

為什麼不受萬有引力作用的球更難抓?

人們可以想像,失重的球應該更好抓。實驗證明並非如此。在太空實驗室裡,當宇航員在被測試其抓取失重球的能力時,科學家發現他們屢犯錯誤,很難抓住球。這個結果發表在7月的《自然》雜誌《神經科學》的副刊上(3)。

對受試者如何抓球有兩種相排斥的理論:1)應激反應--即靠主觀判斷去定位,從而做出相應的動作,2)習慣動作--即用頭腦中萬有引力的概念來判斷球的走向。科學家認為可能是對地球萬有引力的習慣性導致了宇航員的判斷失誤,抓不住失重的球。 

果真如此嗎?眾所周知,人在地球上對各種質量的物體運動軌跡的主觀判斷是非常迅速的,應激反應是很靈敏的。這也是符合人的生理狀況的。

那麼,我們應該如何解釋呢?

人的思維所走的空間和人的身體所在的空間是不一樣的。通過火箭加大衝擊力,可以使宇航員的身體與地球表面的連繫被衝斷,但飛船卻無法改變意念所在的空間場,意念仍然處於原來的粒子所在境界裡,所以仍然受制約於那一空間粒子連繫。當他們在試圖捕捉與地球表面連繫衝斷的球時,就會表現出人的意念和軀體的運動分離現象,其結果是--抓不住「失重」的球 。

BRANE可能會對萬有引力有作用

科學家一直想使萬有引力更加合理化。目前,有人引進了宇宙平行理論來解釋萬有引力。稱為--BRANE。這些科學家認為,宇宙由許多空間構成,這些空間可以小得像原子,大到無窮盡。他們認為人類永遠進不去,但認為這些空間可能會影響我們這一空間的物理狀態,如萬有引力(4)。

參考文獻

1.Aguire, A., Schaye, J. and Quataert, E. Problems for MOND in clusters and the Ly-alpha Forest. Astrophysics, abstract astro-ph/0105184, 2001

2.Tsagas, CG. Magnetic tension and the geometry of the universe. Physical Review Letters 86(24)5421-5424, 2001

3.McIntyre, J., Zago, M., Berthoz, A. and Lacquaniti, F. Dose the brain model Newton's laws. Nature Neuroscience, 4:693-694, 2001

4.Brane new world Nature 411:986-988, 2001

《天地網》



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