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這位院士應該不是這個意思，他的意思應該是，加速運動效應等效于局部引力場。按照等效原理，加速運動的參考系等效于引力場的慣性系。從這一點去理解此院士的觀點，是沒問題的。注意，這位院士的觀點如果本就是“引力是加速運動導致的”，那是不對的。雖然非慣性運動是十分普遍的，但是如果說加速運動才能產生引力，那相對靜止的物體之間的引力如何解釋？這明顯是與實驗不相符合的。 在廣義相對論建立以來的一百多年間，許多人是從等效原理出發理解廣義相對論的，我們姑且把這一種觀點的學者稱為廣義相對論的“等效原理派”。但是，廣義相對論還存在另一派——我們姑且稱之為“幾何引力派”，則從整體引力場出發，認為時空彎曲才是導致引力的真正原因。這也是沒問題的。MTW曾有一本書大黑書，里面把等效原理放置在了極為重要的地位；而美國科學院院士Wald的廣義相對論一書，則完全不理等效原理。不僅如此，霍金的大尺度一書中，我印象中也是沒怎么提等效原理。那現在問題來了，這兩派誰對誰錯？ 這里需要先說一下，等效原理到底是什么。等效原理分為三種， 1)、弱等效原理，力學手段不能區分無引力的非慣性系和引力場里的局部慣性系。 2)、愛因斯坦等效原理，力學或者電磁學等手段（不涉及引力的一切物理實驗）不能區分無引力的非慣性系和引力場里的局部慣性系。 3)、強等效原理，即使考慮引力效應（一般指的是自引力，比如塌縮的天體），也不能區分無引力的非慣性系和引力場里的局部慣性系。 這三個等效原理其實是對引力論的三種不同級別的限制。弱等效原理必須成立（至少經典引力論），保證愛因斯坦等效原理或強等效原理成立的引力論必須要是幾何理論（存在度規），強等效原理只有廣義相對論能保證成立。目前，只有兩種理論可以保證至少愛因斯坦等效原理成立，一個是廣義相對論，一個是布蘭斯-迪克理論。后者只保證愛因斯坦等效原理成立。 等效原理存在一些問題，可以舉2個例子，第一個是電磁輻射到底發不發生。按照愛因斯坦等效原理，非慣性系和引力場下的慣性系等效，那么非慣性系運動的電荷輻射電磁波這是必然的，而慣性運動的電荷不會。這不就區分了兩個參考系嗎？第二個是，量子效應還保證不保證等效原理成立。有人在理論上和實驗上都對牛頓引力的量子力學效應進行了一些討論，考慮弱引力場下的中子，就會發現，連弱等效原理都不能成立。具體可以參考張永德的《量子力學》。但是放棄等效原理，并不會否定現有的引力論。這是很神奇的地方。只是放棄等效原理，就不能說加速運動和引力有什么關系了。 【我本人是屬于廣義相對論的幾何動力學派，因為我認為上面兩個問題已經否定了等效原理。只有從彎曲時空的角度去理解廣義相對論才是正確的。】 下面說說廣義相對論的幾何動力學觀點。這個觀點發展為現在的量子幾何動力學。這個學派下，引力是完全是由時空彎曲決定的，時空的彎曲又是由物質的分布決定的。運動與否全在物質的分布中體現了。這個觀點為什么重要，有兩點證據。第一，引力場的拉氏量告訴我們，時空度規是動力學量，所以必須要從幾何動力學角度去理解廣義相對論；第二，等效原理其實只是引力的低級近似結果，如果考慮整體引力場，都不需要前面的兩個例子，等效原理就自動消失（這時候不存在等效）。 所以我的結束語是辛格的那句話：“在愛因斯坦理論中，要么存在一個引力場，要么不存在，取決于黎曼張量是否為零。這是一個絕對的性質，與任何觀者的世界線都毫無關系。時空要么平直，要么彎曲，……等效原理在廣義相對論的誕生過程中實質上起著接生婆的作用，……我建議我們以適當的榮譽埋葬掉這位接生婆而正視絕對時空這一事實。” |
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