1、旅行者号航天工程应该让理论物理学从中感悟到什么 刘昌喆,相对论时慢理论的最佳检验人类操控最远的工程事实对相对论证明,网易转载美国航天局2012年发布消息,旅行者一号已接近太阳系边缘,2012年9月5日，在飞行了整整35年后，旅行者号已身处与太阳相距约180亿公里的地方，在它眼里，地球不过是一个微小的点。美国航天局当时表示，旅行者1号已抵达太阳系边缘，有望成为首个脱离太阳系的人造物体。,旅行者号还在传回数据,随着离家越来越远，“旅行者”数据回传时间越来越长。2012年“旅行者号”传回数据大约需要17个小时，而“旅行者2号”则需要13个小时。目前喷气推进实验室已没有专职科学家负责“旅行者”项目，只
2、有约20名专家兼职轮流照顾“旅行者”，进行数据接收和分析。图为照顾旅行者号的工作人员。,旅行者航天器的构造及飞行姿态简介,者号照相机装在抛物面天线的后面。直径三米的抛物面天线旅行是航天器上面积最大的部分。为保持与地球的通讯，天线保持着朝向地球，而把照相机档在身后。在太阳系的边缘，要回望拍照太阳系，就要让航天器转过身来。,美国航天局仍能发送指令操控航天器转身,这是旅行者号在指令下转身过程的示意图和发回的照片。1990年，NASA的工程师们让旅行者1号转身，使像机镜头面向太阳系，拍下了离别太阳系时回望的一幕。拼接了若干照片，再转回天线朝向地球，将画面数字信号传回来，这些画面是人类从太阳系外看太阳系
3、的唯一的组合影像。行星们看起来就像是一个小点，地球和金星看起来还要小还要苍白。,狭义相对论中洛伦兹变换方程和四维时空观念引发人们的科学幻想,狭义相对论四维时空观念各种解读,平面表示四维闵科夫斯基空间的困难，不同的人给出不同的形象理解。二个是常见于文献的四维时空图形。 反映东西方思想理解有区别。但对于时间变慢效应概念很难用 明确的图像表示出来。,闵科夫斯基四维空间淡化惯性一唯运动的相对论基础,按三维几何习惯思考的四维多元理解-光锥。垂直向上的轴表达时间，按闵科夫的解释，是时间乘以根号下-1，解释它是一种虚数量（it)还有另一种解释它是时间乘以常数c （ct)。这个图的时间维，对于几何三维权重相等
4、。这忽视了狭义相对论依据一维几何空间（惯性）运动的基本特征。从闵可夫斯基空间的提出，相对论时慢效应被延拓到,z空间。,相对论时慢公式表达时间变慢的因子,爱因斯坦的时慢效应公式中，等号右边分母取值为1后，分子上有与距离因子x相关的时间差的项就基本代表时慢的量：时间差项的量纲没有出谬误。说明爱因斯坦在这点上考虑较认真。这项里的x值在通常情况下，相对c的平方会是个很小的量，所以爱因斯坦认为这种时慢效应很难检验（不可能证伪）。但由于有x因子的存在，在超长距离情形下，运动参照系与出发点的距离x就会体现出非常显著的影响。旅行者号的航天工程的超长距空间飞行，是时慢效应的相对论检验最恰当的机会。,相对论时慢公
5、式计算旅行者号上的时间与地球时间差值,由于旅行者号速度v相对光速c仍然为极小量，平方比值更小，时慢方程右式的分母近似取值为1，误差值影响极小可忽略（约小于：10的平方，除以9乘以10的10次方）。 虽然时慢项 分母c的平方值很大（9乘以10的10次方），但旅行者号x值大到1.8乘以10的10次方（180亿公里）分子还要乘以16（航天器相对地球的的平均速度v）。2012年，时慢项的分子v乘以x的平均数值约等于28.8乘以10的10次方。,用相对论的时慢理论计算旅行者号的相对时间，超容许误差三万倍以上,按爱因斯坦-洛伦兹方程，计算结果旅行者号上的时钟时间，在2012年时，比地球时间早已慢得超过3秒
6、以上了。这结果误差已超过微波通讯的时间基本精度要求误差大了3万倍以上。如相对论计算成立，对于超高频通讯的时间基准的影响，应该是灾难性的。或者时时按相对论修正航天器上的时钟，就成为航天工程师面前最重要的任务。如有这样的修正过程，无疑也是相对论辉煌的证明过程，其意义远大于爱丁顿类的实验。（相对论计算旅行者号的时慢应当约35年差3秒较低质量的微波通讯授时精度维小于30万年误差一秒。近年国际标准授时精度至少达到600万年误差一秒。相对论的计算结果，旅行者号的时间基准至少超差3万倍。）,超高频电磁波-微波简介,由于微波频率很高，所以在不大的相对带宽下，其可用的频带很宽，可达数百甚至上千兆赫。微波波段的信
7、息容量大，所以现代多路通信系统，包括卫星通信系统，几乎无例外都是工作在微波波段。另外，微波信号还可以提供相位信息，极化信息，多普勒频率（红移）信息。旅行者号与地球的通讯联系，所采用的就是甚高频微波频段的无线电信号。,。,微波通讯对时间同时性精度要求极高,微波的频率在300MHz-300GHz之间，微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频无线电波”或“甚高频电波”。估计旅行者号通讯电磁波周期时间约接近10的10次方分之3秒。对通讯信号基准时间精度要求，估计误差至少还需小于周期的3个量级以上，才能保证收发信号时间同步。所以旅行者号微波通讯信号对时间基准标定精度要求非常高，应是目前物理工程
8、中时间标准最高级别。如果时差超10的负20次方级甚至更小，都会引发通讯失败，而结果往往是灾难性的。如果旅行者号出现这种通讯灾难，或者必须按相对论理论不停修正的时间，就真的是证明了相对论观念无误。那么旅行者号的物理学理论的验证功劳值得举世嘱目。但事实刚好相反。旅行者号与地球的时间基准从来都没有变化，也从不需要修正，一直通讯畅通。,如果爱因斯坦时慢公式成立，所算出的时差，应该早就被“旅行者通讯失效”验证了。果真如此的话，这个验证会比“日蚀光弯”的爱丁顿观测轰动百倍。如果广义相对论“引力红移”理论成立，其计算结果，同样应当会使旅行者号通讯崩溃。前面美国航天局报道的图片说明，至今旅行者号通讯正常。也从
9、未发现美国宇航局按相对论进行信号授时及“红移”修正的报道。36年不断传输来令人振奋的图片信息。地球在旅行者号将飞离太阳系时，仍能靠电磁波讯号，操纵旅行者号转过身，拍下了回望太阳系的照片。这些都证明了：旅行者号上的时间与地球时间，一直都在精确同步。旅行者号工程事实又一伟大供献，证明了宇宙空间中没有爱因斯坦的相对论时慢现象存在。同时也证明了“引力红移”影响电磁波红移理论并不正确。,旅行者号航天工程是一个伟大证明,事实证明-全球定位系统早已放弃了爱因斯坦,天文学家万弗兰顿曾经在美国海军实验室工作，主要从事全球定位系统的顾问工作。他曾经表示发现了一个肮脏的秘密：按照爱因斯坦的理论，全球定位系统卫星上的
10、时间需要不停地调整，才能与地球上使用者的时间同步。但实际情况并非如此，全球定位系统程序人员不需要相对论。他说：“他们已从根本上放弃了爱因斯坦。”转摘自图文报道华裔科学家再战相对论。 羊城晚报2000年07月25日,旅行者号航天工程证明了相对论时慢观念是错误理论,根据前面旅行者号的航天工程实践证明，爱因斯坦的狭义相对论的主要观念之一，时慢理论不可能成立。在宇宙中各处的时间正是以一致的节奏，同步前进着。在这个人类进入宇宙最远的工程事实中，理论物理界得到一个可以对相对论证伪的事实。应当从中感悟到并应尊重客观地对相对论时慢的错误理论予以改正。以保持科学理念尽可能的无误。,相对论是否正确的的讨论不应仅以假说对假说,纵观国内外质疑相对论者，在讨论相对论中所用的论据基于二种形式：或以相对论中自相矛盾的论述为突破口，或同样设计巧妙的推理以揭示相对理论的不自洽。 相对论在主流学术界百年来，如当年的托勒密主义一样具有统治的优势。持不同看法者用同是不可实现的推理假说，与相对论者非科学因素纠缠了百年而不能明确决胜。只有自然现象、实验结果、工程事实才是无可辩驳的证明。,
