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廣義相對論方程的根本缺陷是沒有熱力學(xué)效應(yīng),，既無熱力以對抗引力
張 洞 生 1957 年畢業(yè)于北京航空學(xué)院,即現(xiàn)在的北京航天航空大學(xué)
Graduated in 1957 From Beijing University of Aeronautics and Astronautics. China.
Email: [email protected]
【內(nèi)容摘要】：現(xiàn)在愛因斯坦的廣義相對論方程幾乎與所有當(dāng)代的物理學(xué)的新觀念聯(lián)系在一起。比如,，宇 宙起源,，奇點(diǎn)，黑洞,，零點(diǎn)能,，真空能，N維空間等等,。然而,，已經(jīng)觀測到的物理真實(shí)往往證實(shí)這些與廣義 相對論方程相結(jié)合的新觀念的虛幻性和謬誤。其中最明顯而困惑科學(xué)家們數(shù)十年的“奇點(diǎn)”問題就是其中 之一,。宇宙中根本沒有具有無窮大密度“奇點(diǎn)”存在的任何跡象,。再如，按照J(rèn). Wheeler等估算出真空的能
量密度可高達(dá) 1095g/cm3
,。 [9] 這些都是不可思議的,。在本文中，作者改采用霍金的黑洞量子輻射理論和公 式,，只研究黑洞在其視界半徑上的收縮和膨脹,，而不研究黑洞的內(nèi)部狀態(tài)。結(jié)果,，黑洞只能收縮成為普朗
克粒子mp,而在普朗克領(lǐng)域消失,，不可能最后收縮成為“奇點(diǎn)”。作者并由此證實(shí)許多新觀點(diǎn)和結(jié)論比現(xiàn)代故
弄玄虛的科學(xué)新觀念顯得更為可信可靠,。 [張洞生. 廣義相對論方程的根本缺陷是沒有熱力學(xué)效應(yīng),，既無熱力以對抗引力. Academia Arena
2010;2(12):1-5]. (ISSN 1553-992X). 【關(guān)鍵詞】：廣義相對論，黑洞,；奇點(diǎn),；宇宙黑洞；黑洞的霍金輻射,；宇宙起源,；字宙監(jiān)督原理；普朗克
領(lǐng)域,；零點(diǎn)能,；真空能；宇宙常數(shù)；N 維空間,；宇宙加速膨脹,；多宇宙
《1》. 科學(xué)研究的結(jié)論和結(jié)果取決于研究方法。
不同的研究方法會(huì)得出不同的結(jié)果和結(jié)論,。 但是不同理論的結(jié)論的正確與否只能根據(jù)是否符 合觀測和實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)予以確證,。本文是將宇宙產(chǎn)
生的膨脹和收縮都用霍金的黑洞理論和予以論
證。當(dāng)黑洞在其視界半徑(Event Horizon)上因發(fā)射
霍金輻射 (Hawking Radiation)而收縮或者因吞噬
外界能量-物質(zhì)而膨脹時(shí),，其視界半徑上各種物理
量（參數(shù)）的變化,，與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)密度的 分布無關(guān)，而只與黑洞質(zhì)量Mb有關(guān),。從而證明：
黑洞的視界半徑最后只能因不停地發(fā)射霍金輻射 而收縮成為最小黑洞Mbm = (hC/8πG)1/2 =10-5 g =
mp,，即普朗克粒子時(shí)，就在普朗克領(lǐng)域爆炸消 失,。因此,，黑洞就不可能在其視界內(nèi)部的中心出
現(xiàn)“奇點(diǎn)”。作者這種簡單而有力的證明方法無需
解復(fù)雜的廣義相對論方程,，避免了該方程中因單 純的引力收縮而最終產(chǎn)生“奇點(diǎn)”的荒謬結(jié)論,。 （附注：本文只分析廣義相對論方程與真實(shí)物理 世界差異所產(chǎn)生的問題，不涉及諸如慣性質(zhì)量與
引力質(zhì)量等同性和所有參照系的等效性之類的抽 象原理,。） 《2》?，F(xiàn)在愛因斯坦的廣義相對論方程幾乎與所
有當(dāng)代的物理學(xué)的新觀念聯(lián)系在一起。比如,，宇 宙起源,，奇點(diǎn)，黑洞,，零點(diǎn)能,，真空能,，暗能
量,，N維空間等等,?；蛘哒f，所有這些新觀念都 被新潮的物理學(xué)者塞進(jìn)廣義相對論方程以便能披
上一件合乎主流理論的外衣,。然而,，已經(jīng)觀測到 的物理真實(shí)往往證實(shí)這些與廣義相對論方程相結(jié)
合的新觀念的虛幻性和謬誤,。其中最明顯而困惑 科學(xué)家們數(shù)十年的“奇點(diǎn)”問題就是其中之一,。 宇宙中根本沒有具有無窮大密度“奇點(diǎn)”存在的
任何跡象,。然而，近四十年前,，R·彭羅斯和霍 金發(fā)現(xiàn)廣義相對論存在空時(shí)失去意義的“奇性”,；
星系演化經(jīng)過黑洞終結(jié)于奇點(diǎn),，宇宙開端有奇 性。甚至可能存在“裸奇性”,，于是不得不提出“字
宙監(jiān)督原理” （hypothesis of cosmic censorship） 來,，以規(guī)避理論的錯(cuò)誤。奇性,，這一理論病態(tài)的
發(fā)現(xiàn)是理論研究的重要進(jìn)展，卻又與等效原理不 協(xié)調(diào),。[17]再如,，按照J(rèn). Wheeler等估算出真空的能
量密度可高達(dá) 1095 g/cm3。[9] 這些都是不可思議
的,。 《3》,。既然由推導(dǎo)廣義相對論方程得出“奇點(diǎn)” 的結(jié)論不符合物理世界的真實(shí)性，這證明廣義相
對論方程本身有無法克服的缺陷,。廣義相對論方 程是愛因斯坦頭腦中的產(chǎn)物,，不是建立在堅(jiān)實(shí)可 靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的。從哲學(xué)上來講,，廣義相對論 方程中只有物質(zhì)引力而無對抗引力的斥力是先天
不足的,。是無法解出物體內(nèi)部粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的，因?yàn)橛钪嬷腥魏挝矬w的穩(wěn)定存在都是其內(nèi)部 物質(zhì)的引力與斥力相平衡的結(jié)果,。而后來從外部
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加進(jìn)出的具有排斥力的宇宙常數(shù)Λ也是后天失調(diào)
的,。愛因斯坦于 1915 年建立了廣義相對論。盡管 他的假說甚至有錯(cuò)誤,，但是廣義相對論方程將時(shí) 空結(jié)合的宇宙觀卻有劃時(shí)代的哲學(xué)和科學(xué)意義,， 仍是劃時(shí)代理論。按照愛因斯坦通俗的解釋,，如 同鋼球會(huì)把繃緊的橡皮膜壓彎,，太陽會(huì)使其周圍 的空間時(shí)間彎曲。由此,，他說明了牛頓引力無法
解釋的水星近日點(diǎn)的剩余進(jìn)動(dòng),，預(yù)言經(jīng)過太陽附 近的光線會(huì)偏折等。牛頓體系是一個(gè)沒有完成的
理論體系,。愛因斯坦以狹義相對論為基礎(chǔ),，發(fā)展 到廣義相對論，進(jìn)而建立相對論性宇宙論的相對 論體系,，包含了牛頓體系的合理內(nèi)容,，克服了牛 頓體系的一些重大疑難。愛因斯坦之后,，有關(guān)廣 義相對論和宇宙論的研究也取得了一些進(jìn)展,。但
是，這個(gè)體系也是一個(gè)沒有完成的偉大體系。[17]
晚年的愛因斯坦寫道：“大家都認(rèn)為,，當(dāng)我回顧自
己一生的工作時(shí),。會(huì)感到坦然和滿意。但事實(shí)恰 恰相反,。在我提出的概念中,，沒有一個(gè)我確信能 堅(jiān)如磐石，我也沒有把握自己總體上是否處于正
確的軌道,?！边@位創(chuàng)造了奇跡，取得劃時(shí)代偉大成 功的科學(xué)巨匠,，以他的輝煌,，謙虛地陳述著一個(gè) 真理。[17]
《4》. 廣義相對論方程本身的根本問題和無法克
服的缺陷是沒有與熱力學(xué)聯(lián)系在一起,，也就是說
沒有時(shí)間方向,。因此得出一團(tuán)物質(zhì)粒子自身的引 力收縮會(huì)成為“奇點(diǎn)”的荒謬結(jié)論?；艚鸷诙蠢?br>論的優(yōu)越性就在于將黑洞視界半徑Rb上的物理狀 態(tài)始終與熱力學(xué)聯(lián)系在一起,，從而證實(shí)我們宇宙 的生長衰亡規(guī)律符合黑洞的理論和規(guī)律。熱力學(xué)
定律是宇宙中最根本的規(guī)律,，是因果律在物理學(xué)
中的化身,，任何普遍（適）性的理論如果不與熱 力學(xué)結(jié)合在一起，必然難以成功?，F(xiàn)有的廣義相 對論方程的各種解都有 2 個(gè)最主要的假設(shè)前提：
一是質(zhì)量守恒,。二是零壓（恒壓）宇宙模型，即 不考慮溫度變化而產(chǎn)生的熱壓力改變,。正是這 2
個(gè)假設(shè)違反了熱力學(xué)定律,，而最終導(dǎo)致用廣義相 對論方程解出一團(tuán)物質(zhì)的自然收縮到會(huì)成為違反
熱力學(xué)定律“奇點(diǎn)”。假設(shè)有一大團(tuán)定量物質(zhì)粒 子M收縮時(shí),，
1*,。當(dāng)M在絕熱條件下由狀態(tài) 1 改變到狀態(tài) 2
時(shí)，根據(jù)熱力學(xué)第二定律,，熱量Q,，熵S和溫度T
的關(guān)系為∫TdS = C + Q2 - Q1。在Q2 - Q1 = 0 時(shí),，
因?yàn)殪乜偸窃黾拥?，所以溫度T必然降低。這就 是說,，假設(shè)有一大團(tuán)定量物質(zhì)粒子M在自由絕熱 狀態(tài)下改變其狀態(tài)時(shí),，只能降溫膨脹,，絕對不可 能靠其粒子的自身的引力產(chǎn)生收縮。 2*,。在M = M1 + M2時(shí),，根據(jù)熱力學(xué)定律，
如M在絕熱過程中,，當(dāng)其中M1部分收縮而使得其
溫度增高和熵減少時(shí),，必然使其另一部分M2的熵
的更多的增加。這就是說,，M2必須作為能量或物
質(zhì)從M1中拋射出去,，才能使M1收縮和提高溫度 減少熵。如能繼續(xù)收縮,，結(jié)果就是M1會(huì)愈變愈
少，而發(fā)射出去的M2愈來愈多,。這就是宇宙中一
團(tuán)物質(zhì)（包括黑洞）在實(shí)際過程中,，符合熱力學(xué) 定律的收縮。當(dāng)物體中的熱量無法排出或有外界
供給足夠的熱量時(shí),，物體是不可能收縮的,。 3*。當(dāng)M1因發(fā)射能量-物質(zhì)而收縮到史瓦西 條件時(shí),，即M1 = C2
R1/2G時(shí),，M1就成為黑洞。其
視界半徑將能量-物質(zhì)M1都禁錮在黑洞內(nèi),，并吞
噬外界的能量物質(zhì),。當(dāng)外界沒有能量-物質(zhì)可被黑 洞吞噬時(shí)，黑洞只能不停地逐個(gè)的發(fā)射霍金輻射 量子,。使M1收縮變小的極限就是最后成為最小黑
洞Mbm = (hC/8πG)1/2 =10-5 g時(shí),，在普朗克領(lǐng)域爆炸
消失?？梢?，彭羅斯和霍金是假定在質(zhì)量守恒和 零壓宇宙模型的條件下而得出廣義相對論方程會(huì) 出現(xiàn)“奇點(diǎn)”的結(jié)論的。這是違反實(shí)際過程中的 熱力學(xué)定律的,。 《5》. 在真實(shí)的宇宙或者一團(tuán)定量的M物質(zhì)粒子
中,，狀態(tài)和溫度的改變是如何影響粒子ms在外部 和內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)的？假設(shè)有質(zhì)量為M的物質(zhì)粒子在
半徑為R的橡皮球內(nèi),，溫度為T,。設(shè)橡皮球的彈力
忽略不計(jì)。 1*,。當(dāng)ms在R的外面,，距離球中心為Rs,，因
此ms受M的引力作用在M外作測地線運(yùn)動(dòng)，Rs的 曲率半徑為Ks.當(dāng)M絕熱膨脹到 T1時(shí),，半徑增大為 R1,，即R1> R，這表明M距離ms更加近了,，引力 也加大了,，所以此時(shí)在M外面的ms運(yùn)動(dòng) 的曲率半
徑變成為Ks1，于是Ks1 > Ks ,。 2*,。當(dāng)M因排熱收縮到 T2時(shí)，半徑減小為 R2,，即R2 < R,，這表明M距離 ms 更加遠(yuǎn)了，引力 減弱了,，所以此時(shí)ms 運(yùn)動(dòng)的曲率半徑變成為
Ks2,，于是Ks2 < Ks 。 3*,。如果ms在M內(nèi)部,，當(dāng)M膨脹或收縮時(shí)， 由于R的增大或減小,，ms的位置和其運(yùn)動(dòng)的測地
線也會(huì)隨著改變,。可見,，解廣義相對論方程所假 設(shè)的“零壓宇宙模型”是與真實(shí)的物理世界不相
符的,。溫度對物質(zhì)粒子在外部和內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的影響 在任何情況下都存在，而且是不可以忽略的,，忽 略就會(huì)出現(xiàn)“奇點(diǎn)”,。其實(shí)，這就是定性的將宇
宙常數(shù)Λ引進(jìn)廣義相對論方程中的能量-動(dòng)量張量
內(nèi)部進(jìn)行分析的結(jié)果,，這相當(dāng)于引進(jìn)一種能量密
度為ρΛ = Λ/8πG,， 壓強(qiáng)為pΛ = -Λ/8πG 的能量動(dòng)
量分布，問題還在于這種ρΛ 與pΛ不僅與溫度有
關(guān),，而且與一定溫度下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān),。因此所
有解該方程的學(xué)者們不得不簡化和加進(jìn)許多限制
條件以求解出方程。但是自由絕熱狀態(tài)下的物質(zhì) 粒子團(tuán)只會(huì)增加墑而降溫膨脹,，這表明任何時(shí)候 物質(zhì)粒子的熱壓力都超過其引力,。只有當(dāng)其內(nèi)部 2
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的剩余熱量流出到外界后，該團(tuán)物質(zhì)才會(huì)收縮,。 因此,，假設(shè)任何一團(tuán)物質(zhì)粒子會(huì)收縮本身就是一
個(gè)與物理真實(shí)相違背的偽命題,。該團(tuán)物質(zhì)粒子能
夠收縮成為“奇點(diǎn)”的充分必要條件必須是該團(tuán) 物質(zhì)在任何條件下都能將內(nèi)部熱量排除除去，而 這是不可能的,。特別是物質(zhì)團(tuán)被壓縮成為黑洞
后,，因無法向外排出熱量，黑洞內(nèi)部的物質(zhì)就更 無可能靠其自身的引力繼續(xù)收縮,，更絕無可能收 縮為“奇點(diǎn)”,。所以“奇點(diǎn)”是廣義相對論學(xué)者 們在解方程時(shí)違背熱力學(xué)規(guī)律的假設(shè)所造成的荒
謬惡果。 《6》,。我們宇宙本身和其內(nèi)部任何物質(zhì)物體的結(jié) 構(gòu)的穩(wěn)定存在都是在一定溫度的條件下,，其內(nèi)部 的引力和斥力相對平衡的結(jié)果。所以廣義相對論
方程中只有引力而無斥力是違反我們宇宙和其內(nèi)
部物體物質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定存在的普遍規(guī)律的,，也就是 違反熱力學(xué)定律和因果律的,。 第一；宇宙中任何小于 1015克的物體,，其中 心不一定有一個(gè)較堅(jiān)實(shí)的核心,，因?yàn)樵撐矬w本身 的化學(xué)結(jié)構(gòu)就可以對抗自身的引力塌縮。但是質(zhì)
量大于 1015克的行星,，恒星，致密天體,，星團(tuán),，
星系等等，其中心一定存在著對抗其自身引力塌
縮的較堅(jiān)實(shí)的核心,。地球和行星的中心有堅(jiān)實(shí)的 鐵質(zhì)流體或固體,。太陽和恒星的中心有提供高溫
的核聚變堅(jiān)實(shí)中心對抗中心外的物質(zhì)的引力塌
縮。白矮星的中心有密度約 106
g/cm3
的電子簡并 的堅(jiān)固核心,。中子星的中心有密度約 1016g/cm3
的 中子簡并的堅(jiān)固核心,。每個(gè)星系的中心都有密度
較大的巨型黑洞。 第二,；在我們宇宙內(nèi),，最實(shí)際的關(guān)鍵問題 是，現(xiàn)在我們宇宙中所能產(chǎn)生的最大壓力是強(qiáng)烈
的超新星爆炸,。而這種壓力也只能將物質(zhì)粒子壓
縮到約 1016g/cm3
的高密度,，而形成恒星級黑洞， 但還不能破壞質(zhì)子中子的結(jié)構(gòu),，將其壓垮,。估計(jì) 物質(zhì)粒子的密度達(dá)到 1053g/cm3
才能壓垮中子（質(zhì)
子），而壓垮夸克的物質(zhì)密度估計(jì)應(yīng)達(dá)到 1093g/cm3
,。宇宙中恒星級黑洞的內(nèi)部因無可能再 產(chǎn)生超新星爆炸,，靠黑洞內(nèi)部物質(zhì)本身的引力收 縮不可能克服質(zhì)子和夸克的泡利不相容斥力的對 抗,。因此，更絕無可能塌縮出無窮大密度的“奇
點(diǎn)”,。 第三,；因?yàn)閻垡蛩固菇V義相對論方程
時(shí)，只知道 4 種作用力中的 2 種,，即引力和電磁
力,，而不知道尚有弱作用力和強(qiáng)作用力（核 力）。當(dāng)大量的物質(zhì)粒子因引力收縮而密度增大 時(shí),，它們的弱力,，電力和核力所構(gòu)成的物質(zhì)結(jié)構(gòu) 對引力收縮的對抗作用會(huì)隨著密度的增大而顯現(xiàn) 出來。這就是上面所說的靠大量物質(zhì)自身的引力
收縮是不能逐一壓垮這些力所構(gòu)成的物體的堅(jiān)實(shí)
結(jié)構(gòu)的,?！?》。原先只有 2 項(xiàng)的廣義相對論方程 實(shí)際上是一個(gè)動(dòng)力學(xué)方程,，它在什么樣的條件下
能夠得出較準(zhǔn)確的結(jié)果,？即其有效的適用范圍是 什么？為什么水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng),，光線在太陽引
力場中的偏轉(zhuǎn)會(huì)成為廣義相對論方程較準(zhǔn)確的驗(yàn) 證,？一個(gè)不加任何限制條件的廣義相對論方程能
解出來嗎？ 如果用廣義相對論方程研究我們宇宙視界范 圍以內(nèi)的宇宙或者宇宙中的某一足夠大的區(qū)域或 定量物體M時(shí)（在忽略其內(nèi)部溫度改變的條件 下）,，這應(yīng)該能夠得出其外部較遠(yuǎn)的物體或粒子 ms所作的較準(zhǔn)確的沿測地線的運(yùn)動(dòng)軌跡,。因?yàn)樵?br>這一定量物質(zhì)場M的能量-動(dòng)量張量的作用下，可
以看作與其內(nèi)部為恒溫（然而在實(shí)際上,，M內(nèi)部
的溫度會(huì)影響其外圍尺寸R的大小,，從而影響ms
運(yùn)動(dòng)的曲率半徑），因此,，在描述M外的較遠(yuǎn)的 粒子ms沿愛因斯坦張量的時(shí)空幾何特性作測地線 運(yùn)動(dòng)時(shí),，而能得出比牛頓力學(xué)較準(zhǔn)確的結(jié)果。 1*,。比如,，當(dāng)解決水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)時(shí)，廣
義相對論方程之所以能夠得出比牛頓力學(xué)較準(zhǔn)確 的計(jì)算數(shù)值,，是因?yàn)榕ｎD力學(xué)將太陽質(zhì)量Mθ當(dāng)作
集中于中心一點(diǎn)來處理的,。而廣義相對論是將Mθ
的質(zhì)量當(dāng)作分布在其太陽半徑Rθ的轉(zhuǎn)動(dòng)球體內(nèi)
的。這就使得同等的Mθ對水星引力產(chǎn)生差異,。這
就是廣義相對論方程對牛頓力學(xué)的修正,，和比牛 頓力學(xué)較準(zhǔn)確的原因。 2*,。當(dāng)光線在太陽附近的引力場外運(yùn)動(dòng)發(fā)射
偏轉(zhuǎn)時(shí),，因?yàn)橐呀?jīng)按照狹義相對論,，規(guī)定了光子 沒有引力質(zhì)量，而將太陽作為恒溫定直徑球體,，
所以光線只能按照廣義相對論的解釋,，在太陽外
圍作較準(zhǔn)確測地線運(yùn)動(dòng)。這是牛頓力學(xué)無法解決 的問題,。但是,，如果不按照狹義相對論的觀點(diǎn)，
而假設(shè)光子也有相當(dāng)?shù)囊|(zhì)量,，用牛頓力學(xué)解 決光線在太陽外圍附近的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也是有可能的 ,。 結(jié)論：廣義相對論對以上 2 個(gè)問題的解決之 所以能夠得出較正確的結(jié)果，主要原因在于,； 1*,。水星和光線都是在太陽Mθ的外面運(yùn)動(dòng)，因 此,，在解方程時(shí)可以將Mθ當(dāng)作恒溫的狀態(tài)（即不
是正在收縮或膨脹的狀態(tài)）來處理,， 2* 。 既 然Mθ是在一定（恒溫,，表明Mθ中的粒子此時(shí)并 未向奇點(diǎn)塌縮）溫度下（核聚變供熱）的穩(wěn)定狀 態(tài),，就可以忽略溫度改變對Mθ本身所能造成的影
響和改變。這就使得水星和光線在太陽Mθ的外面 能有較準(zhǔn)確的測地線運(yùn)動(dòng),。 《8》. 如果限定我們宇宙視界內(nèi)的Mu質(zhì)量溫度恒 定不膨脹,，就可用廣義相對論方程研究我們宇宙 視界外的物質(zhì)粒子ms沿測地線的運(yùn)動(dòng)，但因我們
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無法觀測到宇宙視界之外的物體運(yùn)動(dòng),，所以這對 我們毫無意義。 《9》. 當(dāng)用廣義相對論方程研究宇宙內(nèi)部或者宇
宙內(nèi)部分區(qū)域或物體的（比如星系或者星體）內(nèi) 部運(yùn)動(dòng)狀況時(shí),，因?yàn)榧僭O(shè)只有純粹的物質(zhì)引力,， 而無內(nèi)部斥力（這些斥力包括有引力收縮時(shí)所產(chǎn) 生的物質(zhì)分子的熱抗力，物體的結(jié)構(gòu)抗力,，核聚 變的高溫?zé)峥沽臀镔|(zhì)粒子間的泡利不相容斥力 等）與其引力相對抗,，即所謂的“零、恒壓宇宙 模型”,。所以任何物體或者粒子團(tuán)在其內(nèi)部只有
引力收縮的條件下,，就只能一直塌縮成為荒謬的
“奇點(diǎn)”。這就是 R·彭羅斯和霍金必然會(huì)得出 的結(jié)論,。因此,，將無宇宙常數(shù)的廣義相對論方程
應(yīng)用于研究宇宙內(nèi)部和物體內(nèi)部各處粒子的運(yùn)動(dòng) 狀況時(shí)，其內(nèi)部任何一點(diǎn)的粒子的測地線運(yùn)動(dòng)都 是很難從方程中解出來的,。這是因?yàn)槲矬w內(nèi)部物
質(zhì)粒子在單純的引力作用下,，都處于正在向“奇
點(diǎn)”塌縮的不穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)過程中,。而愛因斯
坦 1917 年在忽略溫度（實(shí)際上是恒溫條件）影響
的條件下，就其場方程給出了一個(gè)穩(wěn)定態(tài)宇宙的
解(1b)和(1c),，其實(shí)也是處在不穩(wěn)定的在向“奇
點(diǎn)”的塌縮過程中,。 《10》. 因此，如果要想使廣義相對論方程可以用
于解決宇宙或其中的某物體內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),，就 必須要在方程的能量-動(dòng)量張量項(xiàng)內(nèi)部引入與引力
如影隨形的斥力,，即熱力。同時(shí)還要在物體的中
心加入某溫度下足夠大的堅(jiān)實(shí)核心作為附加條
件．即一方面要將熱力學(xué)與其能量-動(dòng)量張量緊密
的結(jié)合在一起,，使每一個(gè)有引力的物質(zhì)粒子同時(shí) 具有上述的內(nèi)部斥力,，另一方面還要知道在不同 半徑上的溫度分布和密度分布（不同的質(zhì)量）， 即引力和斥力平衡所形成的物質(zhì)結(jié)構(gòu),，這樣才有
可能正確地從方程中解出物體結(jié)構(gòu)（核心）外的 各處粒子的的真實(shí)運(yùn)動(dòng)狀況,，并且避免其內(nèi)部
“奇點(diǎn)”的產(chǎn)生。但如此一來,，這方程就會(huì)變得 極其復(fù)雜而現(xiàn)在完全不可能解出來,。反之，如果
已經(jīng)知道了物質(zhì)團(tuán)的內(nèi)部的溫度分布（斥力）和 其核心的結(jié)構(gòu)狀況,，就不需要廣義相對論方程方 程了,。這就是廣義相對論方程到現(xiàn)在為止，除了 作為一種宇宙觀之外,，而沒有得出許多具有普遍 性的科學(xué)結(jié)論的根本原因,。由于解方程時(shí)的簡
化，反而得出許多的謬論,，如“奇點(diǎn)”,。 《11》。廣義相對論方程中本無斥力,，所以無法 解釋宇宙膨脹,。而有排斥力的宇宙常數(shù)Λ是愛因 斯坦后來加進(jìn)方程中去的。Λ是加在具有引力物 質(zhì)粒子的外部,，而不是能量-動(dòng)量張量的內(nèi)部,，所
以Λ的作用在本質(zhì)上只能引起該物體的外在運(yùn) 動(dòng)，而難以從廣義相對論方程解出物體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn) 的運(yùn)動(dòng)軌跡,，即測地線,。因此，從理論上講,，只 有Λ進(jìn)入能量-動(dòng)量張量項(xiàng)的內(nèi)部,，使其內(nèi)部的每 一個(gè)粒子具有確定的引力和斥力，才能從該方程
中解出物體內(nèi)部各處粒子的測地線運(yùn)動(dòng)。但這種
廣義相對論完整體系的數(shù)學(xué)方程尚未建立． 《12》,。本文的下面就是要運(yùn)用霍金的黑洞量子
輻射理論研究黑洞視界半徑的收縮,，從而避免了
上述廣義相對論單純的引力收縮而導(dǎo)致“奇點(diǎn)” 的缺陷的謬誤。 霍金的公式(3b),，Tb = (C3
/4GMb) ? (h /2πκ) ≈ 0.4?10-6 Mθ / Mb ≈ 1027/ Mb
[2] 是黑洞量子輻射理
論的最大成就,。作者在此基礎(chǔ)上只前進(jìn)了一小 步，就得出來任何黑洞質(zhì)量Mb與其視界半徑Rb上 量子輻射粒子mss 的普遍公式(3d),，mss Mb =
hC/8πG =1.187?10-10g2 [1] [6],，再根據(jù)部分不可能大
于整體的公理，在極限的條件下,，只能是mss =
Mb,。因此得出 (3e)式，即Mbm = mss = (hC/8πG)1/2
= 10-5g = mp [1] [6],。由此證明了黑洞因發(fā)射霍金輻
射只能收縮成為普朗克粒子mp而在普朗克領(lǐng)域爆
炸解體消亡,。在第【五】節(jié)中，用粒子mss在視界 半徑上的熱動(dòng)力學(xué)的平衡佐證了(3d)式的正確
性,。而由于霍金的黑洞量子輻射理論不需要宇宙 學(xué)原理,，恒量物質(zhì)的引力收縮和零壓宇宙模型等 許多假設(shè)，所以霍金理論比廣義相對論簡潔正
確,，不會(huì)出現(xiàn)“奇點(diǎn)”,。并進(jìn)而能得出符合宇宙
真實(shí)性和近代天文觀測數(shù)據(jù)的許多重大的正確的 科學(xué)結(jié)論。 《13》,。因?yàn)楹诙丛谄湟暯绨霃絉b上的狀態(tài)參數(shù) （Mb,， Rb，Tb,，mss）只與黑洞質(zhì)量Mb有關(guān),，而 Mb的量是與黑洞內(nèi)部的狀態(tài)和結(jié)構(gòu)無關(guān)的。因
此,，在解決黑洞本身的生長衰亡問題時(shí),，就無需
用廣義相對論方程解決黑洞內(nèi)部結(jié)構(gòu)、狀態(tài)參數(shù) 的分布,、粒子的運(yùn)動(dòng)等問題。而這些黑洞的內(nèi)部
問題只能用牛頓力學(xué),、熱力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等分別
予以解決,。實(shí)力上，解廣義相對論方程的過程,， 也就是將廣義相對論方程分解,、簡化、還原為牛 頓力學(xué)、熱力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等的過程,。所以,，廣 義相對論方程除了作為時(shí)空統(tǒng)一觀有重大的意義 外，它沒有什么特別重大的功能,，也就是說,，它 既不能將牛頓力學(xué)、熱力學(xué),、結(jié)構(gòu)力學(xué)和量子力 學(xué)等綜合統(tǒng)一起來,，也解決不了分別為牛頓力
學(xué)、熱力學(xué),、結(jié)構(gòu)力學(xué)和量子力學(xué)等所無法解決
的問題,。所以，實(shí)際上廣義相對論方程是近代科
學(xué)上的一個(gè)花瓶工程,，好看不管用,，因?yàn)樗鼘ξ?體物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變過程沒有提出什么 新的觀點(diǎn)和變化方程。反而使人們在解方程時(shí),，
為簡化而提出許多違反熱力學(xué)和真實(shí)世界的假 設(shè),，造成出現(xiàn)“奇點(diǎn)”的重大謬誤。 《14》,。推而廣之,，任何現(xiàn)在物理學(xué)家所熱心研 究的各種終極理論，如 T.O.E(Theory Of
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Academia Arena, 2010:2(12) http://www.
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Everything),，弦論,，膜論等，如果不與熱力學(xué)效
應(yīng)聯(lián)系在一起,，不可能成功而有普適的意義,。據(jù)
作者推論，當(dāng)物質(zhì)密度達(dá)到 ≤ 1053g/cm3
時(shí),，即當(dāng)
自由夸克結(jié)合成質(zhì)子時(shí),，熱效應(yīng)必然會(huì)產(chǎn)生，而 成為一種不可忽視的熱壓力,。也就是說,，上述那 些新理論的 適應(yīng)范圍充其量只能在密度
≥ 1053g/cm3
物質(zhì)范圍內(nèi)，即自由夸克以至普朗克
領(lǐng)域,。 ===全文完====
【附注】,。 全文見 http:///academia/aa0207/08_1319aa02
07_64_95.p
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