引力改变光速，宇宙学需重构

20世纪80年代末，我在撰写《神秘的星宿文化与游戏》一书时，特意在扉页写了这样一句话：“大自然想了解自己，它把这个任务交给了人。”问题是，以人的智慧能否胜任这项工作呢？根据智因进化论（参阅中国国际广播出版社2009年初出版的《八纮九野丛书》，以及《重构电子版丛书22本》之《智因进化论：揭开生命的最高秘密》），人的大脑思维所展现的生命智力，乃是由神经元细胞网络来组织实施的，而神经元细胞网络的生物学载体则是神经元细胞的细胞膜及其延伸物和附着物，其生命智力可以追溯到细胞膜智力信息系统（基础结构是蛋白质）和DNA、RNA智力信息系统（基础结构是核酸）。显然，用蛋白质与核酸及其延伸物、附着物来复原再现宇宙万物的奥秘，应该说是一件非常不容易的事情。

在宇宙万物中有许许多多难以琢磨的“精灵”，光就是其中的一个。人类对光的感知，可以追溯到生命起源那么遥远的时刻。人类对光的认知，可以追溯到人类起源（标志是举起火把）那么漫长的年代。人类对光的测量，则仅仅有几千年的时间，例如春秋战国时期墨子对小孔成像的观察。人类认识到光的波粒二象性，发现光速不变原理，从光子到光弦子、光弦膜的名称变化（参阅《从光子到光弦子、光弦膜和膜力（第五种自然基本力）》等文），不过是一百年内刚刚发生的事情。

无庸置疑，用蛋白质与核酸及其延伸物、附着物来复原再现宇宙万物的奥秘，不仅是一件非常不容易的事情，同时也是不断出现错误和需要不断修正错误的过程。例如，爱因斯坦在相对论中提出的光速不变原理，就是一个需要修正错误的认识。

爱因斯坦的相对论指出：

一 、光速与发光体的速度和观察者的速度都不能叠加，从而得出光速不变原理。

二 、借鉴“动能＝物体质量×速度的平方”，推出“光能＝光的质量×光速的平方”。

三 、未加明说的假设“光占用的时间减慢为零，光占有的空间缩短为零”。

四 、爱因斯坦预言引力导致的时空弯曲可以使光的运动发生偏折，此后科学家在日食时观察到经过太阳边缘的光确实存在着偏折现象，这被认为是相对论正确的重大证据。

笔者认为爱因斯坦和其它物理学家的失误在于，没有考虑到如下情况：

1 、只注意到发光体的运动不改变光速，却没有考虑到引力可能改变光速。这是因为，如果发光体所处的引力场可以导致发光体发出不同速度的光，那么光速不变原理就不能成立。为了维持光速不变原理，物理学界更愿意用“引力红移”来解释引力对光的作用，而这又要求与“多普勒红移”（星体远离我们）和“宇宙学红移”（宇宙膨胀）区别开来（笔者认为，宇宙如此之大，或许还存在着其它原因导致的红移现象，例如由于光穿越暗物质、暗能量而造成的红移）。

笔者认为，如果光速是引力的函数，那么地球上测定的光速，与宇宙其它地方的光速未必完全相同；地球引力场（或者太阳系引力场）的光速，也不等于其它引力场的光速。有鉴于此，笔者建议重新测量光速，既要测量地球上光源的光速、太阳光的光速，也要测量来自遥远的河外星系、特别是超引力星体的光速，最好是能够同时测量上述来自不同星体的光速，直接比较它们的异同。

2 、爱因斯坦使用了未经论证的推论（这在许多学者经常是有意或无意发生的）：由于光速是最高速度，而且光子不占用空间和时间，也不具有静止质量，因此运动的物体所占有的时间和空间也就都会随着速度的增加而缩小（尺缩钟慢），其质量随之增加，所需的能量也随之增加，达到光速时空间为零、时间停止、质量无穷大、消耗能量无穷大。

其实，即使“光占用的时间减慢为零，光占有的空间缩短为零”（实际上并非如此），也不等于其它物质就一定会随着速度的增加而同样发生“尺缩钟慢”效应；即使有人宣称测量到了“尺缩钟慢”数值，实际上仍然可以用其它的情况或原理来解释。

3 、关于引力（例如太阳）可以偏折光的运动方向，爱因斯坦解释为引力导致的时空弯曲使光的运动发生偏折。笔者认为，太阳引力导致光的偏折，也可以解释为太阳边缘物质对光产生了折射作用；或者解释为太阳引力场对光的吸引力使光的运动方向发生变化，这类似太阳对彗星运动方向的改变。众所周知，星体引力（重力）对靠近其附近的物体会产生重力加速度（一个有趣的问题是，引力形成的重力加速度的最大值，可否达到光速？），如果星体引力（重力）也对光产生重力加速度，这就意味着引力可以改变光速。

事实上，所谓黑洞（准确说是引力黑洞，因为还可能存在着膜黑洞等其它形式的黑洞星体）的引力能够不让光逃逸出来，可以解释为黑洞强大的引力把光的运动速度降低为零（或者限于某个范围内的低速）。同理，黑洞在捕获光子的同时，也在对光子施加重力加速度，这就意味着被黑洞捕获的光子速度要高于其原来的速度。据此可知，黑洞的存在，正是引力可以改变光速的最好证据。与此同时，由于引力可以降低或者提高光速，因此所谓光速不变原理并不能成立，因为光速在变化的引力场中并没有一个绝对值。

进一步说，如果实验证明引力可以改变光速，那么迄今为止的物理学、宇宙学都需要重新构建。在这种情况下，既然光速不变原理错了，那么依赖于光速不变原理对宇宙星体质量和距离的计算也跟着全都错了。事实上，由于光速受到宇宙中不同引力场的加速和减速、折射和反射等作用，我们无从准确计算出星体的质量、位置以及彼此之间的距离，大爆炸假说和大挤压假说也就无从谈起。这无异于在物理学领域爆发了一场史无前例的“光速海啸”，我们甚至可以听到宇宙学脚手架倒塌时的嘎吱声。

重构文集KX9－2800《引力改变光速，宇宙学需重构》090428

本文收入《重构电子版丛书》之《科学2009进展》，

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