1、前言
在上篇文章《卫星姿态控制器将遭淘汰_掀开现代物理学的神密面纱（8）》中，介绍了宇宙中的星系形成后，各天体自转的动力形成机理。那么有人一定会问，宇宙中第一个旋转的天体又是如何形成的呢？
三百多年前，牛顿发现了万有引力定律，达到了他事业的巅峰。但在行星为什么绕太阳旋转的问题上，牛顿遭遇了不可逾越的瓶颈，后转而研究神学，提出了神是宇宙的‘第一推动力’。认为是上帝将宇宙推了一把,从此宇宙便一真旋转至今。这一关系到宇宙各大星系成因的‘第一推动力’至今仍困绕着整个科学界。
当初牛顿为了解决太阳系的旋转问题，曾提出‘切线力’假设，即两物体在万有引力作用下，必存在一个垂直于引力方向的力，但终因没能找到切线力的形成依据而放弃了。牛顿不愿将这种毫无根基的假设留给后人，而造成科学上的悬念，从事神学研究不过是他对科学的一种逃避方式罢了。科学不应有悬念，更不应有不可理解结论，这是一个伟大科学家的准则。
爱因斯坦同牛顿一样，具备了一个伟大科学家的最优秀品质。爱因斯坦创建相对论后，并没有沉浸在成功的喜悦中，而是面对各种质疑，孤身一人进行了更为艰辛的探索（统一场论）。面对最后的失败，他勇敢地说：“在我提出的概念中，没有一个我确信能坚如磐石，我也不能肯定自己总体上是否处于正确的轨道”，最后烧掉了他辛苦研究的所有稿件。这是爱因斯坦为了避免更多的科学悬念留传后世，而采取的一种非常手段。后世一些无聊学者猜想，爱因斯坦可能洞察到了某某天机，为不泄漏天机而烧掉稿件，这对思维正常的人来说是非常可笑的，也是对伟大科学家的亵渎。
那么集牛顿和爱因斯坦之智慧，能否解决这个古老的‘第一推动力’迷题？今天小编就为大家回答这个问题。
2、狭义相对论的修正及验证
2.1、狭义相对论的修正内容
在叙述天体旋转成因之前，先回顾下狭义相对论的主要修正内容，以及修正后的关键性结论。
狭义相对论在创建过程中存在两处错误[1]。
A、旧狭相推导时空变换式的数学模型是，两惯性系是沿X轴方向做相对运动，该模型不可能推得两惯性系间的Y、Z轴变换关系，实际上Y、Z轴坐标变换不过是种直觉上的想当然，并无推理过程。修正后的数学模型是，两惯性系是沿任意方向做相对运动，从而准确得到了Y、Z轴的变换关系。
B、旧狭相错误地使用了力定义式F=?p/?t，使狭相的力变换式非常复杂和纠结。力定义的形式有两个，牛顿第二定律F=ma和动量变化率F=?p/?t。由F=?p/?t可直接推导出F=ma，与平均速度和即时速度的关系完全类同，所以说，F=ma是即时力，F=?p/?t是平均力。可见，两个力定义式，本质上是相同的（建议今后的高中教材必须予以强调）。狭相中两惯性系的力变换，是指某一时空点的力变换，根本不存在时间间隔，所以必须使用牛顿第二定律F=ma这个即时力的定义式。
修正后的狭相可直接推导出，目前唯一的、任意速度下都成立的、且已被无数实验或工程实际所证实了的洛仑兹力公式f=qvB[2]，这是对修正后狭相的无可辩驳的证明，也是无数资深狭相学者曾经共同探求的目标。而旧狭相则只能得到近似（这个‘近似’极为牵强，是远小于光速，而不是略小于光速）的洛仑兹力公式。感兴趣者可参看头条号《1小时看懂狭义相对论-掀开现代物理学的神秘面纱（1）》介绍。
对修正后狭相的证明及验证[2]，使流传近百年的‘经典理论是相对论的低速近似’这一看法，被彻底否定。之前有学者曾信誓旦旦说，旧相对论与电磁理论完全吻合（真弄不懂这些人，怎么把洛仑兹力公式从电磁理论中抠除的），这种自欺欺人的极不负责说法，不知坑害了多少学子。再退一步讲，无论是相对论还是量子论，在建立之初，都是在经典理论的基础上（运动学和波动学）发展而来，但最后却出现了三大理论互不可协调的局面，这无论如何是说不过去的。
修正后的相对论与经典理论的完美吻合，说明一切物理定律都不能游离于这两大基础理论之外，更不可能出现所谓的近似一说。就是说，早前被排斥在外的牛顿引力定律也必须与修正后的相对论相吻合，自然界绝不会存在互不相融的物理规律。那么，牛顿引力定律与相对论吻合的前提条件到底是什么呢？
经过严格的推算，运动的质点，会产生一种新的场-W场[3]。这与运动电荷产生磁场的机理（电场的尺缩产生磁场）完全相同。引力场与W场的相互转化规律，同电场与磁场的相互转化规律完全类同，这个W场对质点的作用关系，同磁场对电荷的作用关系是一样的，这也是狭相与牛顿引力理论相吻合的唯一出路。
2.2、W场的存在证据
实践是检验真理的唯一标准。那么，W场做为理论上的一个结论，在现代高精度的实验和天文观测中，都留下了什么样痕迹呢？
W场做为一个重大的“自然发现”，若不多举些实例来证明W场的客观存在，恐怕是难以服众的。请看：
A、原子钟环球航行实验：将原子钟放到飞机上,并以高速分别向东、向西绕地球一周,发现向东飞行的原子钟变慢了,而向西飞行的原子钟变快了。这便是地球自转所形成的W场的方向不同，而产生的不同结果。
而之前对该实验的公开解释是，以地轴为静止系，理论与实际值符合20%的国际误差标准。但是，这个20%是向东与向西的平均值，两个各自独立的实验数据是不能混淆在一起的。而实际的情况是，向东的误差达1/3,而向西则符合的非常好（两组独立数据的误差相近，才是合理的）。再说，狭相的惯性系是平等的，根本不存在什么静止系，也没有时胀效应（时间变快）一说。另外，由于是绕地球环行，飞行钟相较地面钟的相对速度方向是不断变化的,显然三个惯性系（加上地轴系）的变换关系根本不符合狭相的变换条件。所以说，这种掺杂了太多人为因素的实验解释（相对论的其它实验解释，有些也存在这种情况），实不可信。
B、万有引力常量G的测量，是被测定的自然基本常数中最不精确的，各测量结果之间的吻合度仅达到10￣3量级。这是由于天体或星系的运行速度和质量的不同，使得W场强不同，导致了万有引力常量G的测量，存在不同程度的差异。
C、根据观测，水星近日点的进动速度与牛顿理论的计算值相差43′′/百年，与广相计算值正好吻合，于是该数值被认为是广相正确性的有力证据。其实影响水星进动的因素较多，如各大行星、太阳风、日扁率、太阳潮汐等，所以这个吻合是带有‘问号’的。其中日扁率对进动的3′′/百年贡献，说明广相的计算值并不精准，上述的吻合是‘纯属巧合’。武仙座DI双星实际进动值(1.05?/百年)，明显小于广相的计算值(4.27?/百年)，其它双星的进动值与此类似。还有，实际观察的多艘快速驶入星际空间的航天器，虽已考虑了广相的计算修正和其它各种因素的影响，却仍存在指向太阳的横向额外加速度，这一结果让全世界科学家感到震惊！以上这些迷团的产生，正是因为没有考虑到天体的运动及自转所产生的W场，对运动物的作用。
D、宇宙中存在许多脱离轨道的陨星，但撞击事件的发生并不多见。如果只考虑万有引力的话，那么天体间的撞击必然会频繁发生，但实际上这种撞击是很少的，远低于当今的理论计算值。很早以前就有许多天文科学家预测小行星撞击地球的概率，也有信誓旦旦100%撞地球的预言，虽说预测的原理并不复杂，但至今却无一例发生。这说明，牛顿所预言的切向力是存在的，这个切向力产生的原因，就是运动物质所产生的W场，对运动物质的切向作用力，使陨星偏离了撞击轨道。
E、在太阳系中，太阳和各行星都沿同一方向旋转，所产生的W场方向都是由北指向南（以地球为基准），则各行星皆受到指向太阳的W场力。经严格运算，各行星的运行轨道会不断减小而向太阳靠近[4]。从银河系的旋转图像中也可看出，所有恒星系都在向银河系中心旋进。而逆向天体（指与母星自转方向相反）受到的W场力则是背向母星向外的，较易脱离母星的束缚，所以是不稳定的，这就是逆向天体数量极少的原因。
F、中微子与反中微子的区别：当前中微子与反中微子的鉴定，是通过实验完成的。理论上只是说自旋相反，当然这个相反是以实验设置为基准的。其实，中微子与反中微子的区别就是，W场矩相反，这与中子和反中子的磁矩相反一样。
以上这些实例，做为W场存在的依据，不过是顺手拈来，以后会更多的。也许还会有人提出疑问，广义相对论才是相对论的核心，···等。小编认为，这不过是人们的一种惯性思维在做怪，认为越复杂、越难以理解的东西越接近真理。这种想法是完全错误的，既符合实际又符合理论的才是真理。
广相的修正更简单，只需把等效原理叙述为“绕质点的圆周运动，与引力场等效”即可[3]。就是说，相对论的等效原理依然成立，只是其物理意义发生了根本性变化，但与旧广相建立的场方程无任何冲突，即旧的场方程依然成立。如此，广相的神秘面纱被彻底掀去，广相不过是对狭相的一个重要补充罢了。把万有引力定律F=Gm1m2/r2中的r，看做有效值（也称实际值），而不是平直时空中的坐标值，万有引力定律便与广相的场方程完全吻合了[4]。就是说，无论是狭义相对论还是广义相对论，都与万有引力定律无任何冲突，更无近似一说。至于说某实验已验证了牛顿引力是近似的，这不过是把牛顿引力设定到了平直空间，不近似才怪。
旧广相的等效原理提出依据是，弱等效原理（加速度可抵消引力，与时空变化无关）和广义相对性原理（加速系也是惯性系，把时空可变强行引入）。其实这三者根本没有必然的逻辑关系，这也正是人们看不懂广相的根本原因，而不是那些复杂的数学（黎曼几何）运算。感兴趣者可参看头条号《1小时看懂广义相对论-掀开现代物理学的神秘面纱（2）》介绍。
3、天体旋转的形成
科学家们对星系起源和演化的认识比较一致，认为是星系际弥漫物质在自引力作用下，逐渐集聚形成很大的星系际云，然后再分裂成较小的云，最后形成各种大小不同的星球。按现有理论，无论是星云演化为星球，还是各星球在万有引力作用下的结合，都没有形成公转或自转的理由。那么，星云物质在自引力作用下不断收缩成星球的过程中，是怎样形成的旋转呢？
咱们先看原子的形成过程。当电子与质子在电场力的作用下加速靠近时，会产生磁场，根据洛仑兹力公式f=qvB，电子或质子必受到与速度相垂直的洛仑兹力的作用，即切向力，从而形成了电子绕质子的旋转。当然，这种旋转的形成，也有电子和质子本身自有磁矩的贡献。
同样道理，当两质点在引力作用下相互靠近时，其产生的W场同样会形成对质点的切向力，而最终形成旋转。星云在形成星系或星球过程中，所形成的旋转正是这个道理。如此，牛顿的宇宙第一推动力问题便得到了彻底解决。
再说个题外话，如果牛顿当初把他的‘切向力’，做为物理学的一个“假设”研究下去，今天的物理学历史恐怕将被改写，只可惜当时的牛顿并不削于用假设研究物理。后来的麦克斯韦在统一电磁理论时，也遇到了类似问题，这就是位移电流假设的提出。从此，开启了物理学假设之先河（牛顿理论体系是没有假设的），后来的相对论和量子论都是建立在假设基础上理论体系。
早期物理学中的“假设”，基本上都是已被实验证实或在没有其它可能的前提下，而提出的。后来，随着相对论和量子论的发展，遇到的问题也越来越多，物理学的假设开始泛滥成灾，甚至发生了前后矛盾和不可理喻的局面，仍在所不惜，如大爆炸宇宙，场的量子化等等。虽然今天的实验和理论，已经与这些假设发生了严重的冲突，但主流学术界仍义无反顾地坚守着这些假设，成为物理学史上一大怪象。难怪有人说，现代物理学是自己骗自己。
4、总结
科学的每次进步，都是因为站在了前人的肩膀上，但这绝不代表是对前人成果的全部继承，而是去其糟粕，取其精华的过程。科学的发展史，是个肯定与否定的辩证过程，世上本无超人，每个人都有犯错的可能，如果对权威的成果不加批判的全部继承，科学就不会诞生，更不会有现代的科学成就，从伽利略、牛顿直至爱因斯坦，无不如此。
牛顿的‘宇宙第一推动力’这个古老的科学迷题完美解决，离不开牛顿理论和爱因斯坦相对论这个根基。但如果没有牛顿理论的重新回归和相对论的修正[1][2]，这个第一推动力问题将永远解决不了，宇宙的结构也永远不会被揭示（见头条号《1小时看清宇宙结构》），至于与宇宙密切相关的其它众多疑难，则更是不可能得到解决，物理学将会永远会在旧理论框架下的迷宫中徘徊不前。
人类的最原始的本性，总是会走自己熟悉的路，最后又回到自己原来的地方。有科学家做过实验，把一个人的眼蒙上，让他自由行走，他最后会走出一个大概圆形的路线回到自己的起点。同理，现代物理学的发展也是这样，看似每天都在不断前进，其实始终没有远离过起点。相对论诞生至今，对它的疑惑从没有停止过，这样的理论所得到的结论，怎能不更加疑问重重？几种大同小异宇宙模型的建立，便是不断重回起点的现象，正确的理论是不可能出现多个结论的。其实量子理论又何尝不是如此，学过量子论的人，哪一个不经常反思着波粒二象性的统一问题（波是一群粒子的群体现象，单个粒子又怎么会有波的规律呢？解决方式见头条号《探索海森堡不确定性原理的物理机制》）。
学过现代物理学的人，几乎都曾有过提出一些自相矛盾或无法描述的现象。这时的导师会说，不理解是正常的，但它肯定是正确的，不然世界上那么多顶级科学家怎么也认可呢？真不知那些顶级人物的认可是不是就能代表自然界？也不知这样教育方式与中世纪神父的教诲有什么区别？再看物理学中的“佯谬”一词，意指自相矛盾或称悖论。佯谬一词的字面意思是‘假装的错误’，真不知这种文理不通的词，出自何方大神？更搞不懂中国物理学界怎么能接受这样的词汇？要知道，物理学是科学，不是玄学。
总之一句话，目前的前沿物理教育，打造了出一批现代物理学的虞城教徒，世界教育的改革已势在必行。只要中国抓住此际遇，继续高举科技兴邦之旗帜，中国必将在未来的三五十年内，全面领跑世界科技。
文献来源：
[1]田树勤. 狭义相对论中各变换式的重新推导及合理性分析[J]. 廊坊师范学院学报（自然科学版）, 2011, 11(4): 51-55
[2]田树勤. 狭义相对论变换式修正结果的验证[J]. 沈阳师范大学学报(自然科学版）, 2012, 30(2): 212-216
[3]田树勤.引力理论新探[J].现代物理.2013,3: 84-89.
[4]田树勤.黑洞理论重探及宇宙模型重建[J].现代物理.2014, 3: 37-49.
联系客服
