引力波與電磁波的比較杂数。
引力波的“強度”具有距離衰減性宛畦,萬有引力方程。
電磁波的能量具有衰減性和增強性揍移,體現(xiàn)為“紅移”和“蘭移”次和,一切取決于其光矢的取向。當然那伐,我們就必然應(yīng)該想到一個問題:電磁波的能量在某種情形下踏施,是否可以“守恒”石蔗?如果堅持“電磁波具有運動學紅移(蘭移)特性”,那么這個問題沒有答案——從哲學層面和邏輯角度而言畅形,這成為一個瑕疵养距、一個悖論、一個懸疑日熬。如果修正我們的觀念棍厌,“電磁波只具有引力紅移(蘭移)特性”,那么一切都順暢起來了——就像一條曲線竖席,不再有令人厭惡的極點(斷點)出現(xiàn)耘纱,而是呈現(xiàn)出優(yōu)美的連續(xù)性。這時毕荐,我們可以理所當然理直氣壯地給出期望中的回應(yīng):電磁波的能量如何變化束析,完全決定于“光矢與引力矢”的關(guān)系,正向—紅移能量衰減憎亚、反向—蘭移能量增強员寇、正交—頻率能量守恒、非正向相交—(類似電子的)能級躍遷過程中第美。瞧瞧丁恭,一切天衣無縫。
目前斋日,人們只是揭示出了引力與質(zhì)量的關(guān)系牲览,對于能量與引力的關(guān)系問題則左右為難:依照愛因斯坦的“質(zhì)能等效”,參照“電磁力具有兩重性(當然恶守,要有一些限定性條件第献,兩個受體需要識別電荷性)”,邏輯上能量也應(yīng)該產(chǎn)生引力或類似引力的“作用力”兔港,但由于我們受到肉體的拖累而無法進入能量的世界一窺究竟庸毫,因此這只能是一個理論推導(dǎo)——目前不時冒出的“能量斥力”(包括微觀的隧道洞穿現(xiàn)象、天體中的漩渦結(jié)構(gòu)異形等等)現(xiàn)象衫樊,不是遠水不解近渴飒赃、就是高射炮打蚊子難以評估效果;堅持認為“能量只有轉(zhuǎn)化為質(zhì)量形態(tài)科侈,才具有引力效應(yīng)”载佳,給引力以“質(zhì)量專屬性”,又有點底氣不足臀栈。
我之前一直有一個疑問蔫慧,“狄拉克方程在2.73k和100000000k時,是否具有同質(zhì)性”权薯。這里姑躲,我們設(shè)問:對于同形狀同質(zhì)量同體積(質(zhì)量密度相同)但溫度相差1000k的兩個物體而言睡扬,其引力場結(jié)構(gòu)分布是否具有完全一致性?還是說黍析,對于同一個受體而言(鎖定距離)卖怜,熱的物體的引力要弱于冷的物體——熱物體的輻射強度必然要大于冷的物體的輻射強度,一心不能二用阐枣,因此其引力…..遵循總體的作用力守恒原理——但這種說法似乎站不住腳马靠,因為“能量守恒”原理并不適用這種情形。那么侮繁,堅持“引力與溫度特性無關(guān)”!如孝?那么宪哩,電磁波與引力波的一個差異性就出現(xiàn)了:電磁波的強度,強相關(guān)于輻射源的溫度第晰;當然锁孟,這里還存在同一性,就是他們都是與距離強相關(guān)的茁瘦。
引力品抽,有就是有邮偎、大就是大谜悟、小就是小薇搁,引力連線兩端始終體現(xiàn)為同樣大小的吸引力谋国。但電磁力的情況要復(fù)雜得多:對于中性體卸夕,不存在電磁作用力——我們可以接收電磁輻射纫塌,但不受力桶良;雖然這里也有一點懸疑嗜侮,但似乎無傷大雅焊虏,那就是“光電效應(yīng)”——電磁波還是對我們產(chǎn)生了某種作用性淡喜,你可以不稱之為“力”,但你不能完全忽視這種影響——我們的中庸之道是“我們獲取了能量”——力可以做功诵闭,功是一種能量炼团;熱量也是一種能量,能量可以相互轉(zhuǎn)換——“能量疏尿,可以來自力瘟芝,但不僅僅來自力”;我們有了定論褥琐。力的作用性體現(xiàn)為模狭,使物體產(chǎn)生相對運動,而其間產(chǎn)生的能量(動能踩衩、動量)只不過是附庸嚼鹉、副產(chǎn)品贩汉。這有點像剛性碰撞與完全彈性碰撞,能量可以被不動聲色地完全化解锚赤、吸收(但有時也有苦難言匹舞,如長時間的日光浴將會產(chǎn)生灼傷;電磁輻射的傷害性也越加引起人們的重視)线脚,而力只能體現(xiàn)出傳遞性——轉(zhuǎn)化為受體運動形態(tài)的改變赐稽,而受體自身毫發(fā)無傷。為了不糾纏于此浑侥,人們采用了釜底抽薪之計——所謂力粒子與能量粒子姊舵、費米子與波色子。
無論如何寓落,電磁波至少有兩種傳遞方式:以能量傳遞(轉(zhuǎn)移)為主的電磁波括丁,具有單向性;以能量傳遞和力傳遞并重的電磁波伶选,既具有單向性(能量的單向轉(zhuǎn)移與支付)史飞,又具有雙向性(共生吸引力或排斥力)。那么仰税,光子在電磁波序列里构资,凸顯另類≡纱兀縱觀電磁波家族吐绵,千姿百態(tài)、千奇百怪河绽。宇宙線與超強電磁波的界限拦赠,日漸模糊;中微子是否可以進入電磁波家族葵姥,似乎也該提上議事日程荷鼠;引力波是否電磁波家族的一員,也像海王星的歸屬問題一樣可以探討榔幸;無線電波到底有沒有電荷性允乐,似乎被人們遺忘了。
通過以上比較削咆,我們再來思考引力波的具體形態(tài)與行為特性牍疏。
引力如果是彎曲的,則一切都亂了套拨齐。時空的彎曲鳞陨,是引力作用的必然結(jié)果——但沒有理由要求引力也必然彎曲傳遞,像電磁波那樣瞻惋。這就像一根(剛性)線的一端拴著一個小球厦滤,直線轉(zhuǎn)動的線迫使小球做出了圓周運動援岩。引力幾何,與空間幾何形態(tài)沒有同一性的要求——引力掏导,誘使空間的幾何形態(tài)發(fā)生彎曲享怀,而對于引力自身的形態(tài)則沒有限定性——我們大可以在彎曲時空中盡可能直地勾畫引力的路線圖(雖然現(xiàn)實中我們做不到這一點,因為一切可以用來描畫的寫字板都有可能是彎曲的趟咆;但我們完全可以借助思想和數(shù)學工具添瓷、給出數(shù)學解析幾何描寫)。
也許反復(fù)強調(diào)“引力矢是數(shù)學直線的”非持瞪矗可笑——這是大家都知曉和默認的事情呀鳞贷,只不過沒有人老是將常識掛在嘴邊冒充“知識”罷了——希望如此!
也許是看多了引力勢阱虐唠、引力碗搀愧,已經(jīng)忘記了引力本來就是直的、忘記了時空測地線只不過是引力等強線(如同等高線那樣凿滤、密度才表達坡度)妈橄,見慣了物體在引力勢阱中繞呀繞庶近、忽悠呀忽悠翁脆,而一旦偶然考慮垂直降落(垂直打擊)、注意力卻集中在“失重”鼻种、“等效”等運動力學方面——“引力是直的”反番,善意地提醒一下啊叉钥!弱弱地問一句:老是看到高大上的“引力拖曳”這個說法罢缸,這個不是暗示引力的尾巴可以在風中搖曳、飄逸地略微彎曲吧投队?枫疆!
既然引力是直的,對于“閔氏絕對平直時空”的依戀敷鸦,是否可以到此為止了息楔?!就讓空間扒披、時間值依、物體排名不分先后,共同出場罷了——不要老是拿“皮之不在毛將焉附”說事碟案,老是要給予空間優(yōu)先選秀權(quán)愿险,搞得物體像個小蜜那樣的寄生蟲一樣。時空一體价说,遠不如“時空物三位一體”來得實在辆亏。頑空风秤、虛空、真空褒链,讓這些概念統(tǒng)統(tǒng)見鬼去吧(當然了唁情,作為夜談的話題和談資還是可以偶爾用用的)。
“某引力源的引力等強線”甫匹、“某中心引力源的引力等強線”甸鸟,完全可以為時間、空間兵迅、物體的繁衍生息劃定不可逾越的紅線抢韭、井井有條不亂方寸。上帝讓牛頓充當“光明使者”(不知為何想起了金庸日月神教中的光明左使楊逍)恍箭,光學三棱鏡七彩陽光絢爛奪目刻恭,光芒四射、無拘無束——紅移扯夭,悄然進行中鳍贾,很難察覺,令人誤以為“有一種自由交洗,可以沒有代價”骑科。但既然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“引力紅移”定律,24.5米的高差都可以令電磁波付出應(yīng)有的代價(可以試驗測定的頻移量)构拳,我們應(yīng)該清醒了——并不是每一束陽光咆爽,都代表了時空的測地線!測地線上(沿著測地線行進)的陽光置森,應(yīng)該沒有頻移斗埂。想明白了這一點,時空測地線將不再神出鬼沒——沒有那么多的彎曲形態(tài)令人費解凫海,彎曲是一件非常簡單的事情呛凶;空間,三維足矣行贪;(時空彎曲)以園曲為限漾稀,足矣。