光(电磁波)1
(三)、分析迈克耳孙-莫雷实验

(二)、星光掠过日轮时发生弯曲——光线偏转

小精灵 posted @ Jul 24, 2011 02:20:34 PM in 宇宙的演化奥秘 , 3334 阅读

 

    

   

(二)、星光掠过日轮时发生弯曲——光线偏转

  

    经典物理学的实用性、可靠性可以用很多科技成果来佐证,而且这些辉煌成果是世人皆知的,而爱因斯坦的相对论呢?一百多年来可以说一事无成,只促成了人类的宇宙学术进入了科学神话时代,叫我如何相信相对论的理论学术?或许有人会说:“  星光掠过日轮时发生弯曲是相对论预言出来的,现在通过引力透镜效应已发现很多恒星周围有大质量行星。”其实,这个所谓的“引力透镜效应”的预言也是个张冠李戴的凑合产物。这就像一位在大海中奋力挣扎的遇难人,但凡遇见有浮力的物件,不管是否可以借力,必先想方设法地争着往自己身边揽。所谓的引力透镜效应,实质上就是恒星的星风物质的光学透镜效应,下面我们就来做个详细分析。

    爱因斯坦广义相对论认为,可见光或其它波段的电磁波穿过引力场时,会沿着弯曲空间中的测地线前进。当一束光线经过大质量物体周围附近后,光线将偏向物体,这种现象称为光线偏转。其偏转角:

 

                           $$A=\frac{4GM}{c^2R}$$,2

 

因此,为了验明这一预言,人们想到了太阳,因为太阳是个大质量物体。据预测1919年3月29日在南美洲和非洲一带将发生日食,人们派出了观察日食的远征队,目的就是探测当星光从太阳附近穿过后原有星空背景上真实存在的恒星星位是否向太阳偏转,以此来验证爱因斯坦广义相对论理论3的正确性,这次远征好像在原则上证实了爱因斯坦相对论理论的科学性……停!停!什么好像验证了爱因斯坦的相对论假设。其实,这是个错误的验证,这种星光掠过日轮时发生弯曲的观察活动根本不可能验证爱因斯坦广义相对论理论的正确性。因为我这里同样也有一个星光掠过日轮时发生弯曲的假设,而且我这个假设更贴近人类经验积累起来的经典物理学,能从理论上把光线弯曲的事理说得更清楚些。下面我就把这个假设阐述给大家。

    我们知道,光线一般是沿直线传播的,但这有一个前提条件,这个前提条件就是:必须在密度均匀并且相对平稳的媒质中传播,否则当光线穿过不同密度的媒质时,将会发生弯曲产生折射现象。例如:地球大气密度波动、直尺一半在水中一半在空气中、光线穿过玻璃体等都会观察到折射现象。而且光线发生弯曲产生折射现象,与不同媒质之间的边界接壤面是否整齐、是否明晰的关系不大。也就是光线穿出边界时的传播方向与接壤面的形状无关(只不过边界平整一点,传播出的光线的排列也整齐平整一些),因为光线的折射(弯曲)现象的发生是由于光线从一种介质密度传入到另一种介质密度时,它的运行速度(光速)发生改变所引起的。若光粒子进入到物质密度较高的介质时,它的运行速度就会降低,则穿入介质后的传播方向往介质边界平面的法线靠近。例如,光在空气中的传播比在玻璃中的传播快,故当光线由空气传入玻璃体时,光便弯向法线,反之,当光由玻璃射入空气时,光便会弯离法线4。

    好了,现在我们来看看太阳,看看光线为什么穿过太阳附近时会发生折射,也就是广义相对论的理论学术所称的光线偏转。其实我们知道,太阳是有大气层的,而且分为好几层。太阳光球层外最显著明了的大气层就是色球层和日冕(白光日冕或称内冕)层。色球层和日冕层的物质密度肯定比日冕层之外的星际空间的物质密度要高出许多,而且色球层和日冕层对电磁辐射来说几乎是透明的。因此,当星光光线穿过这些比周围星际空间物质密度高许多倍的太阳大气层时,当然也会发生折射现象而使原有星空背景上的恒星星位发生移位——发生光线偏转。

    根据资深学者的研究,粗略地估计,太阳的色球和日冕大气层主要由很稀薄的完全电离的等离子体组成,其中主要是质子、高度电离的离子和高速的自由电子等物质。太阳大气可伸展到好几倍太阳直径那样远的地方,愈往外愈稀薄,逐渐向行星际空间过渡。而且观测表明,太阳大气的温度具有反常的分布,即从光球的5770K慢慢降到光球顶部(光球与色球交界处)的4600K然后缓慢上升到光球之上约2000公里处的几万度,再向上延伸约1000公里形成了色球-日冕过渡层,温度陡升至几十万度,到达低日冕区已是百万度以上的高温区了5。

    究竟是什么原因造成这种反常增温,仍是太阳物理学中多年来未解决的最重要问题之一。但是,不管怎么说,通过上述资料可以得出这样一个结论:太阳日冕(白光日冕)大气层不可能很稀薄,而是有一定密度的,而且一定比周围行星际空间的物质密度大许多倍。为什么这样说,因为太阳日冕层升温到百万度以上不是凭空而产生的,必定有一定密度的介质作为产生温度的媒介或传递温度的载体,如果太阳日冕层大气非常稀薄的话,不可能形成百万度以上的高温区,这是铁的事实。通过上述分析,也因此可以肯定地说,太阳内冕大气层物质密度比周围行星际空间的物质密度要高许多倍,这样我们就可把太阳看成是个巨大无比的镶嵌有内胆(光球以内部分)的水晶球了。而且这个“太阳水晶球”内外物质的密度分布不像普通水晶球那样有明显的边界,它只是越靠近内胆(光球层),物质的密度越高,越离开内胆,物质的密度就越稀薄,并且这个太阳水晶球也没有普通水晶球那样存在球面反射光的干扰,因此,当日食时我们可以轻易地透视到太阳背景星光的折射现象。请看下图:

由于太阳日冕层大气的物质粒子密度肯定要比周围行星际空间的物质粒子密度高出许多倍。因此,当星光穿入太阳日冕层时,光速必定变慢,方向弯向法线,而当星光穿出日冕层时,光速恢复原样,但光线是弯离法线的。

    通过上面的探究分析,说明星光掠过日轮传到地球时发生偏移现象,恰恰是符合经典物理学中的光学原理的,是一种光学折射现象。也就是:广义相对论所认为的,大质量物体的引力场能引起光线偏转,即所谓的引力透镜效应,其实就是星光穿过不同物质密度时,使光线的运行速度发生改变而造成的一种光学折射现象。而且在这一自然现象中,光线越靠近太阳,太阳(色球层和日冕层)大气层的物质密度就越高,那么对星光(光线)的运行速度的干扰也就越利害明显,如此星光(光线)的偏转扭曲现象也就越明显。

    星光掠过日轮时发生弯曲的事件,究竟是引力透镜效应所造成?还是光学透镜效应所造成?何以甄别?不要急,我这里有个非常简单的方法可以把它们甄别出来:假设光线偏转是引力透镜效应为真,那么这一现象跟太阳的质量有关,而太阳的质量相对来说是比较稳定不变的,因此日食时拍摄到的相同的太阳背景星图的星位变化相对来说也是稳定的——历次拍摄到的同一太阳背景星图的重合率比较高;假设光线偏转是光学透镜效应为真,那么这一现象就跟太阳的大气活动的波动有关,这些太阳大气活动的波动虽然有一定的周期性,但是,列次周期的状态和量值是不一样的,因此,我们拍摄到的相同太阳背景星图的星位变化肯定也是千差万别的——历次拍摄到的同一太阳背景星图的重合率低。不好意思,如果有人还认为广义相对论是正确的话,请他在木星附近再探测探测,找找看,看看木星的背景星空图像是否发生变化,是否扭曲,总之是否有光线偏转现象——是否有引力透镜效应。因为木星也是个不小的“大质量物体”,由于引力效应的作用,木星附近的光线也会向木星聚集发生偏转现象。当然了,木星的质量跟太阳相比相去甚远,是过小了点,但是它本身不发光,也没有强烈的辐射光干扰。而且木星大气物质与周围星空的边界层次明显易分,因此在观察时的视觉效果肯定非常理想,如果能观察到引力透镜效应的话也不会牵扯到是否有木星大气层的干扰因素等等问题(其实,木星大气层外太空的周围肯定也有不少的星际小颗粒物质,虽然非常稀薄,但绝对比地球周围的星际颗粒物质要多很多,因为木星的磁场要比地球磁场强2万倍以上,它周围空间的能量场所携带的质子、离子等星际物质肯定比地球要多很多,因此,真正的,究竟是光学透镜效应还是引力透镜效应的冲突问题是要很好研究的,不能是个风就是雨的)。有如此优良的观察环境足以弥补质量过小的缺陷,我想如果真有引力透镜效应的话,在此很有可能找到引力透镜的蛛丝马迹。

   

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