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广义观测相对论:时空在爱因斯坦广义相对论中为什么弯曲?

阮晓钢
北京工业大学信息学部
摘要:“观测相对论”(Observational Relativity, OR),基于不同于爱因斯坦狭义相对论之逻辑前提,却导出了形式上与洛伦兹变换完全相同的“广义洛伦兹变换”,概括统一了伽利略变换和洛伦兹变换,揭示了物理学不同观测体系之间以及不同理论体系之间的对应关系,赋予玻尔对应原理更为普遍的意义。本文基于OR理论和玻尔对应原理,建立“广义对应原理”;进而,基于“广义对应原理”,将OR理论由惯性时空推广至引力时空,将爱因斯坦广义相对论由光学观测体系推广至一般观测体系,建立起与爱因斯坦广义相对论同构一致的“广义观测相对论”(General Observational Relativity, GOR )。
GOR理论为我们带来了有关爱因斯坦广义相对论的全新认识:时空并非真地弯曲——客观真实的时空是不会弯曲的;与一切观测上的相对论性效应一样,所谓“时空弯曲”,并非客观的物理现实,而是观测局域性所致之观测效应。GOR理论概括统一了牛顿万有引力论和爱因斯坦广义相对论两大理论体系。GOR理论中,牛顿万有引力论和爱因斯坦广义相对论皆霍金言下之局部理论(Partial Theory),分属不同观测体系:牛顿…分属不同观测体系:牛顿万有引力论乃理想观测体系的产物,而爱因斯 坦广义相对论则是光学观测体系的产物。根据 GOR 理论,不同观测体系存在不同程度的观测局域性,其观测 上的引力时空呈现不同程度的弯曲状态:光速是有限的(c<无穷),因而,光学观测体系存在观测局域性,这是 爱因斯坦广义相对论之引力时空看起来有些弯曲的原因;理想观测体系无观测局域性存在,因而,牛顿万有引 力论之引力时空代表客观真实的引力时空。广义对应原理意义下,GOR 理论与牛顿万有引力论和爱因斯坦广 义相对论具有严格的对应关系:光学观测体系情形,GOR 场方程严格地约化为爱因斯坦场方程,GOR 运动方 程严格地约化为爱因斯坦广义相对论之运动方程;理想观测体系情形,GOR 场方程严格地约化为牛顿万有引 力定律之泊松方程形式,GOR 运动方程严格地约化为牛顿第二定律之运动方程形式。
这种严格的对应关系表 明,GOR 理论,既与爱因斯坦广义相对论逻辑上一致,又与牛顿万有引力论逻辑上一致;同时,这种严格的 对应关系印证了 GOR 理论逻辑上的自洽性和理论上的正确性。GOR 理论意味着,人类及其物理学需要重新认 识牛顿万有引力论和爱因斯坦广义相对论,重新认识引力相互作用及其相对论性效应,重新认识爱因斯坦基于 广义相对论所做出的科学预言,重新认识客观世界,重塑人类的自然观。

 

 

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新航天打卡地!北京新航天科普教育基地正式运行

中国新闻网 2022年4月25日19:18 中国新闻网官方账号
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第七个“中国航天日”,新航天科普教育基地航小科航天科普馆正式运行。 丁姝雯 摄
中新网北京4月25日电 (孙建平 丁姝雯)
2022年第七个“中国航天日”,又一个航天科普教育基地——航小科航天科普馆正式运行,航天迷们有了一个新的打卡地。
据悉,航小科航天科普馆坐落在北京西三环航天桥东南角的航天大院内,中国航天事业奠基人钱学森的故居就位于该大院。该馆刚投入试运行,就得到社会各界广泛关注。4月23日,“中国航天基金会航天科普教育基地”授牌仪式在该馆举行。
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第七个“中国航天日”,新航天科普教育基地航小科航天科普馆正式运行。 丁姝雯 摄
航小科航天科普馆面积近200平方米,秉持“启迪智慧、传播知识、激励成长”的设计理念,营造出数字化展厅体验,主要展现航天科普和国防教育内容,由中国航天科工集团设计建造。
展区内设有序厅、“筑梦航天奠基伟业”展区、主展区、沉浸式展区和互动体验区5个部分,固定展区和流动展区相结合,平面展示、模型陈列和多媒体展示、互动教学等科技手段相结合,艺术化、娱乐化展现航天科普知识,做到了展示内容的全方位、系统性、历史性、趣味性、互动性,并能够根据参观者需要定制推送专题讲解内容。
中国航天基金会副理事长侯秀峰表示,航小科航天科普馆作为宣传航天、服务国防的重要科普阵地,将在中国航天基金会组织的各类活动中发挥重要作用;将积极履行社会责任,不断更新迭代展览表现内容及技术手段,为广大青少年儿童开展爱国主义教育、国防安全教育提供崭新的平台。
侯秀峰指出,特意将航小科航天科普馆建在航天机关幼儿园边上,就是要让孩子们从启蒙阶段就树立起爱航天、爱科学、爱祖国的意识。后续,还会针对性改进提升展馆功能,打造青少年儿童更喜爱、更容易接受的科普内容。展示主题和相关展品也会定期更替,满足不同参观者的知识需求,要努力把航小科航天科普馆建设成为一座集科普展览、科普放映、科学表演、科普培训为一体的航天智慧展馆。
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第七个“中国航天日”,新航天科普教育基地航小科航天科普馆正式运行。 丁姝雯 摄
据介绍,航小科航天科普馆投入试运行以来引起了社会机构和科普爱好者们的关注。钱学森之子、上海交通大学钱学森图书馆馆长钱永刚,原国家首批航天员兼航天员教练吴杰此前来馆参观,中国航天科工集团三院31所副所长刘小勇在该馆讲解了“冬奥会水下特种火炬研制攻关背后的故事”。
后续,航小科航天科普馆将与北京市中小学陆续开展广泛合作,分批组织学生们来馆参观,引导广大青少年儿童了解航天知识、国防知识,增强国防观念,激发爱国热情。北京以外的参观者也有机会感受风采,航小科航天科普馆计划与其他城市开展合作,布局流动展馆,争取让全国更多的青少年儿童能够亲身感受到航天魅力,了解中国航天事业的成就。(完)