tomjin111 发表于 2011-4-9 19:46

地球质量错了,后果极其严重

在17世纪,不会有人相信人类可以使用四个铅球,称出地球的质量.

在今天,几乎没有人怀疑了。地球物理学的理论,基本上都是建立在卡文迪许“四个铅球,称出地球”的实验结论上,然后这些理论反过来又帮助证明了他的实验结果是正确的。

万有引力定律公式中有两个质量,地球质量(以及其它天体质量)的错误,直接导致万有引力定律失效。

目前地震学建立在卡文迪许的实验结论上,使人们无法找到地震的真正原因,后果极为严重。希望有人能够明白我的话。
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我希望有朋友能到下面的链接中,参加地球质量的讨论。现在地震频频,而本人忧心如焚。我希望有人能够帮助把这个问题讨论透。

金光年

http://tieba.baidu.com/f?kz=1036732913

启德机场 发表于 2011-4-15 03:46

这个是真要讨论?
我觉得金先生第一段就有问题啊,球的微积分保证了卡文迪许实验的合理性的。

tomjin111 发表于 2011-4-15 17:53

牛顿先生确实用微积分的方法证明了万有引力定律.

但关键是他的假设正确吗? 纽约有一块石头,北京有一块石头.牛顿先生假设纽约和北京石头之间的引力、太阳和地球之间的引力,可以用同一个五个字母的公式计算(万有引力定律公式),并且,它们还共享同一个“引力常数”。

这样的假设没有逻辑基础。纽约的石头和北京的石头之间有地壳和熔岩等物质,我们凭什么假设这两个石头之间的引力符合万有引力定律的公式。

纽约的石头和北京的石头之间的引力、地面上四个铅球之间的引力、太阳和地球之间的引力是不可以使用同一个公式来计算的。

所以,地面上四个铅球,无法称出地球。

启德机场 发表于 2011-4-16 19:45

回复 3# tomjin111


試圖給出現代測量地球質量和重力場的方法,試圖回應金先生的邏輯問題,盼指教:

回應“地球质量的疑点”中金先生的兩個問題,
1.第一:“牛顿先生在推导万有引力定律时,被研究物体之间的间距都远远大于物体本身的直径,物体可以被当做质点看待。但在这个实验中,小球之间的距离太近。”
回应:微积分:這個問題可以通過微積分證明,如果萬有引力定律是自洽的,那麼,均勻小球之間的引力等與等質量質點的引力。小球的距離不會影響到萬有引力的測量。
2.第二:“当年牛顿先生发表万有引力定律时,他是以轨道运行天体之间的引力,以及地球表面上物体和地球之间的引力为对象来进行研究的。当卡文迪许测量地面上非轨道运行物体之间的引力,然后使用这个引力值算引力常数时,万有引力定律是失效的。因为地面上的引力环境太复杂。”
回应:矢量分解:由于四个小球处于相近的位置,同时受到地球引力的作用,这个力向下,或者严格意义来说,指向当地的引力方向,而小球见万有引力是垂直于该方向的。矢量正交分解,保证测量的万有引力仅仅和小球-小球作用有关。

回应“万有引力定律的疑问”中金先生的问题,
金先生的质疑在于如果把质量利用引力来定义,那么会出现逻辑上的循环。事实上,现代质量单位的定义,是避开了引力的,比如数碳原子的方法,比如Vienna超纯水的方法,后者即1L纯水在3.984摄氏度的,760torr的环境下的质量。有了质量,就可以定义力。
万有引力定律不是根据开普勒定律“推导”来的,万有引力定律是一个基本假设(在宏观低速条件下),它比开普勒定律更基本。所以牛顿没有必要从(5)式推导到(6)式,我们只需要证明引力质量和惯性质量相等(或者说,成正比)就可以了。这个证明甚至可以上诉到比萨斜塔实验,即在给定的重力场下,同样(惯性)质量的物体下落速度相同。当然比萨斜塔实验由于空气阻力和克里奥利力的影响并不精确,可是现代技术测量的引力质量和惯性质量,是相同的。

当然,在强引力场下,我们使用爱因斯坦广义相对论来讨论运动问题,并且得到了诸如引力透镜实验,对撞机实验的证实,这个时候,万有引力定律就失效了。不过这已经不是本帖子讨论的问题了,从略。

启德机场 发表于 2011-4-16 19:57

回复 3# tomjin111

tom先生提出的问题涉及到物理学里面“定律”的认识。
事实上,一切物理学定律都是经验的,如果能够证伪或者通过实验否定,那么就不成立了。
一个物理学的理论,一定是能够保留被证伪的可能的,否则就是神棍了。

地球质量的测量和地球引力场的测量不一样,可能这个问题使得很多人迷惑。我们在学生时代做的那个小球堕地实验,实际上描绘了地球的重力场,这个各地是不一样。
地球的引力质量是可以测量的吗?这个本身的问题就有逻辑问题。怎么定义“地球”质量呢?是上升的大气层多少长度算作地球,还是只有地表算地球,还是地球和月球的质心算地球?幸运的是,我们常常利用的是地球的重力场性质,而不是具体到质量分布,所以,似乎对地球质量的认识,不必对于地球重力的认识,来得有用吧。

tomjin111 发表于 2011-4-17 05:37

回應“地球质量的疑点”中金先生的兩個問題,
1.第一:“牛顿先生在推导万有引力定律时,被研究物体之间的间距都远远大于物体本身的直径,物体可以被当做质点看待。但在这个实验中,小球之间的距离太近。”
回应:微积分:這個問題可以通過微積分證明,如果萬有引力定律是自洽的,那麼,均勻小球之間的引力等與等質量質點的引力。小球的距離不會影響到萬有引力的測量。
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其实,远近有关系,但也不是关键。

牛顿先生在证明万有引力定律时,他使用万有引力定律算出了这个小球同地球上所有单位体积内物体之间的引力,并把这些引力做了一个积分,然后算出小球和地球之间的引力,正好符合万有引力定律。这个算出来的值,和我们用秤称出来的值,也正好符合。

当时微积分还是个新鲜事物,单单是数学方法,对当时的人来说,就比较震撼人心了。抛去数学方法不谈,单谈逻辑。牛顿先生先假设万有引力定律正确,然后算出地面上的一个小球和地内物质之间的引力,对这些引力再做积分,于是证明出万有引力正确。

这是我看到的最令人震惊的逻辑方法。先假设万有引力定律正确,然后做了个积分,后又证明出万有引力定律正确。这违反最基本的逻辑原则。

我们研究万有引力定律的时候,一定不能先假设它正确。比如纽约有一块石头,北京有一块石头。我们没有任何理由假设这两块石头之间的引力符合万有引力定律。而且还假设这两块石头之间的引力、地球和太阳之间的引力不仅可以用同一个五个字母的公式来计算,而且它们还共享一个相同的引力常数。我看不到这样做有任何的逻辑基础。这样的假设是非常胆大和没有根据的。

当然,也只有这样的假设,才能使“四个铅球,称出地球”。

我最近写了一篇文章,里面的内容可以解答你的问题。
影子定律:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6ca220cd0100r09q.html

tomjin111 发表于 2011-4-17 05:44

纽约的石头、北京的石头,中间隔着地壳、熔岩等物质,情况非常复杂。没有理由先假设它们之间的引力符合万有引力定律。万有引力定律从始至今都只是一个引力的计算公式,它不是一个引力理论,因为牛顿先生没有用一个字来说明引力的形成机制。

万有引力定律这个引力的计算公式,只能依附到一个引力理论上,并由这个引力理论给出计算公式的适用范围。

tomjin111 发表于 2011-4-17 05:52

2.第二:“当年牛顿先生发表万有引力定律时,他是以轨道运行天体之间的引力,以及地球表面上物体和地球之间的引力为对象来进行研究的。当卡文迪许测量地面上非轨道运行物体之间的引力,然后使用这个引力值算引力常数时,万有引力定律是失效的。因为地面上的引力环境太复杂。”
回应:矢量分解:由于四个小球处于相近的位置,同时受到地球引力的作用,这个力向下,或者严格意义来说,指向当地的引力方向,而小球见万有引力是垂直于该方向的。矢量正交分解,保证测量的万有引力仅仅和小球-小球作用有关。
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小球所受来自地球的引力,基本都不是垂直向下,只是这些力的合力向下而已。当时在科学界占统治地位的引力理论是由笛卡尔创立,并由惠更斯和莱布尼茨发展的引力理论。这个理论使用物质联系来解释引力,目前的量子物理,也是以物质联系来解释引力的(引力源于物体交换引力子)。

从物质联系的角度来分析,为什么从地球来的引力会对小球之间的引力没有影响?从地球来的引力比小球之间的引力大上亿倍。

tomjin111 发表于 2011-4-17 06:01

金先生的质疑在于如果把质量利用引力来定义,那么会出现逻辑上的循环。事实上,现代质量单位的定义,是避开了引力的,比如数碳原子的方法,比如Vienna超纯水的方法,后者即1L纯水在3.984摄氏度的,760torr的环境下的质量。有了质量,就可以定义力。

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物理学发展到今天,原因结果搅到了一起,一般人很难分清。

我研究过质量定义的发展。目前,确实开始倾向于使用某些原子的质量,乘以一定的数量,然后把得到的质量来定义一个标准质量。

但这仍逃不脱质量和力循环定义这个怪圈。因为碳原子的质量还是通过传统的方法得到的。即在重力场中,使用天平等方法获得。

tomjin111 发表于 2011-4-17 06:10

万有引力定律不是根据开普勒定律“推导”来的,万有引力定律是一个基本假设(在宏观低速条件下),它比开普勒定律更基本。所以牛顿没有必要从(5)式推导到(6)式,我们只需要证明引力质量和惯性质量相等(或者说,成正比)就可以了。这个证明甚至可以上诉到比萨斜塔实验,即在给定的重力场下,同样(惯性)质量的物体下落速度相同。当然比萨斜塔实验由于空气阻力和克里奥利力的影响并不精确,可是现代技术测量的引力质量和惯性质量,是相同的。
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我在影子定律一文中,详细分析了万有引力定律。万有引力定律有双重性质。首先,它是开普勒第三定律的影子定律。在开普勒第三定律有效的地方,它一定是有效的。其次:在计算引力方面,它是失效的。我们其实找不到一个证据可以表明,万有引力定律算出来的引力值是正确的。

相关文章:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6ca220cd0100r09q.html

引力质量和惯性质量的关系,极为复杂,不再这里讨论。

tomjin111 发表于 2011-4-17 06:14

在强引力场下,我们使用爱因斯坦广义相对论来讨论运动问题,并且得到了诸如引力透镜实验,对撞机实验的证实,这个时候,万有引力定律就失效了。不过这已经不是本帖子讨论的问题了,
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在引力计算方面,万有引力定律在任何情况下都是失效的。在计算天体(包括人造卫星、宇航器等)轨道方面,万有引力定律是开普勒第三定律的影子定律。开普勒第三定律有效的地方,它就有用。

tomjin111 发表于 2011-4-17 06:34

似乎对地球质量的认识,不必对于地球重力的认识,来得有用吧。

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你可能不知道地球质量有多重要。很多人认为“四个铅球,称出地球”不重要。称错了又有什么关系呢?这其实是理论物理学家的想法。但理论物理学家不知道,地球质量已经成了现代天文学和地球物理学下面最重要的基石。

1898年,地球物理学家使用卡文迪许称出的地球质量,建立了地球的模型,从而这个学科迈出了第一步。它们使用卡文迪许的地球质量,除以地球的体积,得到地球的平均密度是每立方米5.5吨左右。地表岩石密度是每立方米2.7吨左右。由这两个数据,他们设计了地球的密度模型,后来结合地震波方面的信息,得到了现在的地球结构。“四个铅球,称出地球”不是一个正确的方法,它得到的值,连参考价值都没有。这同一个人做了个梦,然后写出一个地球质量没什么区别,都是没有根据的。

如果“四个铅球,称不出地球”,那么地球的结构就跟着错了。我们目前甚至都不知道地球是空心的,还是实心的。我们人类很可能要面临一次比“日心说”更为强烈的震撼。

至于天文学中,卡文迪许的实验就更重要了。古代天文学家得到了大量的太阳、行星、银河中心位置和地球上自然灾害的对应关系,但都被这“四个铅球”给否定了。在这里我不再详述了。

启德机场 发表于 2011-4-27 23:11

回应6楼,
事实上,在学术上,理论的发展常常是这样进行的。我们流传一句话,宣称自己不能被证伪的理论,就是耍流氓。呵呵。
我们只能说理论和实验符合,比如万有引力定律能够解释开普勒定律,并且和扭称实验不冲突,那么我们在能够证伪万有引力定律之前,就是用万有引力定律讨论问题的。直到20实际,爱因斯坦的理论,解释了宏观下的力学性质,广义相对论用引力场下的拉格朗日法讨论大质量物体的运动。当然爱氏的理论也会被后人推翻,关键是,找到证伪的方法或者实验。

启德机场 发表于 2011-4-27 23:14

还有三分钟发帖限制啊~~~这么严格。
7楼写的好,我很赞同。现在看8楼。

启德机场 发表于 2011-4-27 23:18

回应8楼,
这个问题可以这样考虑。地球重力场毫无疑问不是指向地心的,由于自转,它指向某个地方,这个地方,就是我们日常生活中的“下”,和地心的“下”有区别。
可是在做扭称实验时候,先用铅垂定义了重力场的下,然后把扭称系统和这个方向垂直,入射测量用的激光啊,反射的镜子啊,都和这个方向垂直。这样,根据矢量分解,得到的就是扭称小球之间的引力了。

启德机场 发表于 2011-4-27 23:22

回应9楼,
牛顿的循环定义,早在马赫时代就被指出了,后来的相对论更是通过质能关系,通过动能四矢的norm来定义质量。
而牛顿的质量定义,可以由在低速下的爱因斯坦定义推导出来。除了在重力场中测量,用在一定压强下特定体积的气体的质量是一个克服循环定义的好办法。

启德机场 发表于 2011-4-27 23:26

10,11楼,不懂。
求个例子,万有引力描述卫星运转,哪里有问题(错误)?

发表于 2011-5-1 17:42

回复 17# 启德机场


    楼主不知道什么叫事实啊!也不知道什么火箭升空,卫星上天,准确着陆啊!

呵呵,楼主说地球质量错了,这些事实都是科学家蒙的,后果极其严重,卫星跑到他家去了!

启德机场 发表于 2011-7-7 23:52

楼上……:L
呵呵太血性了,还是听听先生自己怎么说比较好。
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