浏览近日的评论回复,发现许多维相人士总习惯于把GPS的授时校正作为相对论效应在实际工程技术应用的实证,就想着单独发个帖子啰嗦两句。
检索“GPS 卫星每天比地表时间快还是慢”的有关信息,检索结果如下:
GPS卫星的时间每天比地表时间快38微秒。这是由于狭义相对论和广义相对论的效应共同作用的结果。根据狭义相对论,物体运动速度越大,时间流逝越慢,因此卫星上的时间会比地面慢。然而,根据广义相对论,地球引力对时间的影响使得卫星上的时间比地面快。综合这两个效应,卫星上的时间每天比地面快38微秒。
狭义相对论:物体运动速度越大,时间流逝越慢。由于卫星在太空中高速运动,根据狭义相对论,卫星上的时间会比地面慢。
广义相对论:地球的引力对时间有影响,引力越强时间流逝越慢。由于卫星距离地球较远,受到的引力较小,因此卫星上的时间会比地面快。
----以上内容摘自百度搜索
根据上述检索的公开资料给出的结论,先不论做出广义相对论结论粗疏和荒谬,在这里就暂且先假设这个计算过程和计算结果都是正确的吧。
本帖讨论的是,一直以来,对于相对论效应进行实验室级别的实验实证,总是以“在低速状态下,相对论效应的表现微乎其微,所以不能被实际观察和测量”的理由来推脱。在二三十年以前,这种说法的确没有多大毛病,技术水平的确达不到,然而就是在这种比较落后的情况下,另一个用飞机上搭载时钟做的实验结果,却又成了相对论效应客观存在的铁证,荒谬不荒谬?那么以现在的技术水平又如何呢?
以下是可以公开检索得到的资料:
目前国产在售的商用铷原子钟,不同品牌的公开零售价格在35000元~65000元(人民币)之间,授时精度为1*10^-12秒/24h。如图所示

所以,在现有的技术条件下,实现低成本的相对论效应实验方案是完全可以做到的。即:
在卫星上和地面上同时布置多台同规格铷原子钟,以方便进行多样本的误差确认和排除。
以卫星的运行速度为8km/s计算,在不考虑广相效应影响的情形下,用相对论效应中洛伦兹因子的计算结果为:
1.000000000355560
令测试时长为1天: 86,400s
先不论是快或是慢的物理性质,二者的狭义相对论效应的理论计算差值为: 30.71999微秒/天
即使综合广相的理论的钟快结论,对卫星相对论效应的综合理论计算结果也一定是处在微秒至10微秒量级的,暂且认为38微秒的结论是正确的吧。
已知现在市售商用铷原子钟的精度(淘宝厂家数据)一般为 :
0.000,000,000,001s(0.001纳秒)/24h,(见上图)
以每天0.001纳秒的测量误差精度,去判断每天微秒乃至10微秒量级(38微秒)的实验结果,哪怕只是进行最粗糙的物理定性,也是绰绰有余的吧。
所以,只是使用现有的市售商用铷原子钟,就可以轻易的验证无GPS 卫星每天比地表时间快 38 微秒的结论是不是正确,实验成本也的确算不上高,如果不计卫星的发射和运行成本的话,10台铷原子钟(卫星、地面各布置5台)的零售采购价也不过65个W,还不够某喂猪院士的两条猪腿钱。
所以问题来了,你猜猜看,为什么没有官方学术机构牵头推进做这个实验呢?
以下是我个人的一点小猜想哈,纯个人观点:
1无论相对论效应存不存在,从根本上都不影响正常的学术发展和工程技术创新应用,相对论理论不存在任何实际应用价值,所以官方的学术决策机构认为完全没有必要耗费人力物力去做这个实验验证;
2已经有学术机构实施并完成过类似的实验,但是实验结果与相对论理论的结论偏差太大,甚至完全测不出来。于是只好按照《皇帝的新装》中皇帝和大臣们使用的的处置方法,装作什么事情都没有发生过。在这方面,真的不能过高的预期一些专家学者的个人道德操守,出事的太多,现在大部分人都已经对学术不端的案例见怪不怪的麻木了。
结论:维相人士仍然可以笃信相对论理论是正确的,但是在论证它的正确性时,请务必将GPS卫星授时校正的例证排除在外,因为这个例子是真的站不住脚啊。
**********************************************
说一句似乎是题外的话:对于我做出的“广义相对论结论粗疏和荒谬”的批判评价,可能会让维相人士感到十分愤怒,但是我要说的是,站在学术批评的角度来看,这个评价都显得有些平淡了。理由如下:
如果“广义相对论:地球的引力对时间有影响,引力越强时间流逝越慢。由于卫星距离地球较远,受到的引力较小,因此卫星上的时间会比地面快。”的论述与相对论原著的理论结论没有偏差的话,那么,在客观上,卫星上的时间流逝速度其实是无法明确计算的,注意,这里说的是明确而不是准确,即是说如果广义相对论成立的话,即使是试图根据该理论计算出一个粗略的数值也非常困难,甚至是完全不可能的。这是因为,该卫星在客观上并不仅仅是处于地球的引力场中,同时它还处于太阳的引力场中,很显然,太阳的引力场要远远大于地球的引力场,继续向远处看,该卫星还处在银河系银心的引力场中,很显然,银河系银心的引力场又要远远大于太阳的引力场,而这还远远没有结束,根据现代天文学的观测成果,银河系又是和本星系群一起绕着室女座星系团的核心公转运动的。。。。。。以上诸级引力场的强度远远超过地球的引力场强度不知多少个数量级,如果只考虑地球引力场的作用,仅仅是用地球的引力场这个最小量级的引力场强度来核算卫星的广义相对论效应,必然不可能得到什么准确的结果。
后附狭义相对论的洛伦兹因子的计算书,有兴趣的吧友也可以自己制作一个计算书,其因果之间的非线性特征是如此显著,为什么维相人士就是选择视而不见呢?

检索“GPS 卫星每天比地表时间快还是慢”的有关信息,检索结果如下:
GPS卫星的时间每天比地表时间快38微秒。这是由于狭义相对论和广义相对论的效应共同作用的结果。根据狭义相对论,物体运动速度越大,时间流逝越慢,因此卫星上的时间会比地面慢。然而,根据广义相对论,地球引力对时间的影响使得卫星上的时间比地面快。综合这两个效应,卫星上的时间每天比地面快38微秒。
狭义相对论:物体运动速度越大,时间流逝越慢。由于卫星在太空中高速运动,根据狭义相对论,卫星上的时间会比地面慢。
广义相对论:地球的引力对时间有影响,引力越强时间流逝越慢。由于卫星距离地球较远,受到的引力较小,因此卫星上的时间会比地面快。
----以上内容摘自百度搜索
根据上述检索的公开资料给出的结论,先不论做出广义相对论结论粗疏和荒谬,在这里就暂且先假设这个计算过程和计算结果都是正确的吧。
本帖讨论的是,一直以来,对于相对论效应进行实验室级别的实验实证,总是以“在低速状态下,相对论效应的表现微乎其微,所以不能被实际观察和测量”的理由来推脱。在二三十年以前,这种说法的确没有多大毛病,技术水平的确达不到,然而就是在这种比较落后的情况下,另一个用飞机上搭载时钟做的实验结果,却又成了相对论效应客观存在的铁证,荒谬不荒谬?那么以现在的技术水平又如何呢?
以下是可以公开检索得到的资料:
目前国产在售的商用铷原子钟,不同品牌的公开零售价格在35000元~65000元(人民币)之间,授时精度为1*10^-12秒/24h。如图所示

所以,在现有的技术条件下,实现低成本的相对论效应实验方案是完全可以做到的。即:
在卫星上和地面上同时布置多台同规格铷原子钟,以方便进行多样本的误差确认和排除。
以卫星的运行速度为8km/s计算,在不考虑广相效应影响的情形下,用相对论效应中洛伦兹因子的计算结果为:
1.000000000355560
令测试时长为1天: 86,400s
先不论是快或是慢的物理性质,二者的狭义相对论效应的理论计算差值为: 30.71999微秒/天
即使综合广相的理论的钟快结论,对卫星相对论效应的综合理论计算结果也一定是处在微秒至10微秒量级的,暂且认为38微秒的结论是正确的吧。
已知现在市售商用铷原子钟的精度(淘宝厂家数据)一般为 :
0.000,000,000,001s(0.001纳秒)/24h,(见上图)
以每天0.001纳秒的测量误差精度,去判断每天微秒乃至10微秒量级(38微秒)的实验结果,哪怕只是进行最粗糙的物理定性,也是绰绰有余的吧。
所以,只是使用现有的市售商用铷原子钟,就可以轻易的验证无GPS 卫星每天比地表时间快 38 微秒的结论是不是正确,实验成本也的确算不上高,如果不计卫星的发射和运行成本的话,10台铷原子钟(卫星、地面各布置5台)的零售采购价也不过65个W,还不够某喂猪院士的两条猪腿钱。
所以问题来了,你猜猜看,为什么没有官方学术机构牵头推进做这个实验呢?
以下是我个人的一点小猜想哈,纯个人观点:
1无论相对论效应存不存在,从根本上都不影响正常的学术发展和工程技术创新应用,相对论理论不存在任何实际应用价值,所以官方的学术决策机构认为完全没有必要耗费人力物力去做这个实验验证;
2已经有学术机构实施并完成过类似的实验,但是实验结果与相对论理论的结论偏差太大,甚至完全测不出来。于是只好按照《皇帝的新装》中皇帝和大臣们使用的的处置方法,装作什么事情都没有发生过。在这方面,真的不能过高的预期一些专家学者的个人道德操守,出事的太多,现在大部分人都已经对学术不端的案例见怪不怪的麻木了。
结论:维相人士仍然可以笃信相对论理论是正确的,但是在论证它的正确性时,请务必将GPS卫星授时校正的例证排除在外,因为这个例子是真的站不住脚啊。
**********************************************
说一句似乎是题外的话:对于我做出的“广义相对论结论粗疏和荒谬”的批判评价,可能会让维相人士感到十分愤怒,但是我要说的是,站在学术批评的角度来看,这个评价都显得有些平淡了。理由如下:
如果“广义相对论:地球的引力对时间有影响,引力越强时间流逝越慢。由于卫星距离地球较远,受到的引力较小,因此卫星上的时间会比地面快。”的论述与相对论原著的理论结论没有偏差的话,那么,在客观上,卫星上的时间流逝速度其实是无法明确计算的,注意,这里说的是明确而不是准确,即是说如果广义相对论成立的话,即使是试图根据该理论计算出一个粗略的数值也非常困难,甚至是完全不可能的。这是因为,该卫星在客观上并不仅仅是处于地球的引力场中,同时它还处于太阳的引力场中,很显然,太阳的引力场要远远大于地球的引力场,继续向远处看,该卫星还处在银河系银心的引力场中,很显然,银河系银心的引力场又要远远大于太阳的引力场,而这还远远没有结束,根据现代天文学的观测成果,银河系又是和本星系群一起绕着室女座星系团的核心公转运动的。。。。。。以上诸级引力场的强度远远超过地球的引力场强度不知多少个数量级,如果只考虑地球引力场的作用,仅仅是用地球的引力场这个最小量级的引力场强度来核算卫星的广义相对论效应,必然不可能得到什么准确的结果。
后附狭义相对论的洛伦兹因子的计算书,有兴趣的吧友也可以自己制作一个计算书,其因果之间的非线性特征是如此显著,为什么维相人士就是选择视而不见呢?
