引力场以光速传播? 对于一切科研“成果”，不让质疑，赞扬就失去意义。 刚读到一篇报道说：中国科学家首次证明：“引力场以光速传播”。据说, 这一成果即将发表于《科学通报》英文版——“Observational evidences for the speed of the gravity based on the Earth tide" 【Observational evidence forspeed of gravity based on the Earth tide"】。如果这样的成果能成功通过严格的科学检验，应该可喜可贺！ 不少学者为之惊讶，如此重要的成果为啥不投国际主流期刊？不妨看看国际同行的评审意见如何？如果“成果”在《科学通报》英文版发表后，国际同行不认可又怎么办？“先发表再说”，这不是科学工作者应取的正确态度。据相关报道，“引力场以光速传播”是作者15年研究积累的成果，或许作者先前已经数次投稿国外SCI期刊，但未获评审通过， 故才有参考文献【7-8】和【10-12】所列的会议摘要，而没有主流的国际学术期刊（例如， JGR， GRL， Nature， Science等）的正式论文。如果真是这是，那么拒稿的理由（请作者公布一下）是什么？或许这才是该研究需要改进的地方——“严谨的科学证明与数据的可信度”。 发表在《科学通报》“Observational evidences for the speed of the gravity based on the Earth tide"的这篇文章的评审人好像仅有2个，一个是清华大学的李惕碚院士，另一个是与该文第一作者同一单位的滕吉文院士。恕我直言，这两位院士都不是研究重力与固体潮的专家学者,由他们评审论文不太合适。李惕碚院士是清华大学教授，清华天体物理中心主任，亦是中国科学院高能物理研究所研究员，宇宙线与高能天体物理开放实验室学术委员会主任。滕吉文院士是利用深部地震探测技术研究青藏高原的学者。对于 “终于破解困扰物理学三百多年的引力速度之谜”（作者之一池顺良先生之语）的大论文，只请两位“大同行”（地球物理、天体物理）而不请小同行（地球固体潮、重力）特别是国际上最权威的学者参与审稿，不免被人诟疑。任何严肃的科学期刊对于越是自称伟大成果的论文审稿越要慎重，评审一定要由数个一流的内行专家进行。 地球的重力波 据报道，中国科学家基于“现今固体潮理论公式中隐含着引力场以光速传播的假定”，进而导出了引力传播速度方程，找到了求解引力场速度的有效方法；选择远离太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋的西藏狮泉河站和新疆乌什站的固体潮数据作粘弹性滞后校正后，代入引力传播速度方程，获得了“引力场以光速传播的第一个观测证据”。 作为该文的作者之一的池顺良先生高兴的说：“中国科学家利用安置在地球观测平台上多台精密重力仪的重力固体潮观测数据，测得了引力作用以光速传播的结果，困扰物理学三百多年的引力速度之谜终于被破解了。引力传播速度的测定，其科学意义不亚于人类第一次测定出光速！知道引力以光速传播，我们就能赋予牛顿引力理论以新生命力！” “在观测事实基础上修正牛顿经典万有引力定律”，挑战了“爱因斯坦的时空弯曲的引力理论”，“得出在平直时空中满足洛伦兹协变要求的‘推迟引力理论’，是中国科学在经济、科学、文化大发展背景下，基础研究从跟踪模仿向自主原创、引领发展转型取得的重大成果”。谦虚一直是我们中华民族的美德，自己的成果还是要留给国际同行学者去评价，哪怕最终其结果能够成功地通过同行的检验，也要留有余地，也不要急忙忙地下褒扬的结论，否则就有忘乎所以的自吹自擂和王婆卖瓜之嫌。 “毕竟，还有很多验证实验和理论工作要做，所以好像中性的表述更容易被接受”，一位博友对池顺良先生写道。 正如爱因斯坦预言那样，引力场极可能是以光速传播， 但是如何给出严格的证明? 过去，各国的科学家为之进行了无数尝试，但其结果都因为数据的精度不够等各种原因没有通过严格的科学检验。Tang Keyun等这次利用简单的重力仪和傅科摆测定发生日食（月球位于地球与太阳的连线上）过程中两个站点陆潮的变化来间接地了解重力场随时间的变化。思路非常简单，但是，为什么这样简单的实验过去国际上没有学者做成过呢？还是另有隐情——陆潮的成因复杂，难以解释；数据精度不足证明？ 爱因斯坦 日食原理图 现在重力观测精度达到10～20微伽的量级，而月球重力潮汐变化介于±130 微伽之间，太阳潮汐还不足月球潮汐的一半。卫星激光测距精度达到3 cm ，而地面测站的陆潮只有十几个 cm 的幅度。此外，岩石的弹性变形是否以光速进行？传统弹性力学亦假说材料的弹性变形是瞬时即达的，其实岩石弹性变形或以地震波速进行，取决于应变方式（挤压-拉张、剪切）、岩性、显微构造、流体饱和程度等。所以，即使岩石变形是纯弹性的，陆潮与引力作用也不能同步。上地壳岩石中有许多微破裂与蚀变矿物，这样的岩石的弹性变形就会有很大的滞后性。地表某一给定地点的陆潮还与该点到地心之间物质成分、物理状态、结构有关，熔融或部分熔融的区域在外来引力作用下也要产生潮汐。例如，随着月球在其轨道运移，地球内部的岩浆与流体会缓慢移动，滞后地追随月球而行。最大陆潮不直接发生在月球之下。流体的粘性愈大，陆潮的滞后性愈明显。任一特定地方的高潮相对月球运移要推迟多长时间，是很难预言的。还有，结构效应也是至关重要的，就拿海潮来说吧，最大潮汐总是发生在由宽变窄、由深变浅的海峡，例如在杭州湾，大潮可以高达9米。而在海中央，潮水不过0.305米。同样的地质过程会发生在地球内部隧道流出现的地方。所以，地球粘弹性滞后估算的误差是非常大的。Tang Keyun等在文章表明是用PET重力仪（即便携式潮汐观测仪， Potable Earth Tide Meter），这样的重力仪为秒采样重力仪，而不是像池顺良先生所说在一秒里采样100次，即采样间隔为0.01秒,这样短的时间间隔如何保证重力仪达到新的平衡（即采样读数是否可靠？）？重力测量受地形地貌影响很大，正如池顺良先生介绍, “汤克运、王谦身早期的日食观测在日食前后曾经在重力固体潮曲线上出现两个小凹兜”，以为是月球挡住太阳时重力偏离正常理论值的特征，“在国外的名刊上发表后引起一阵轰动”。但是，之后在坚硬的岩石地基上更精密的观测证明“两个小凹兜”是软弱地基上观测引入的干扰”，闹了一个大笑话。由此可见，在没有弄清楚数据的误差及其成因就匆忙发表文章，是不可取的。种种误差的综合结果对“证明”有何影响？有必要给出详细分析。 潮汐成因图解 参考文献： Tom Van Flandern , 1998, The speed of gravity — What the experiments say. Physics Letters A , 250, Issues 1-3, 1–11. Stuart Samuel , On the Speed of Gravity and the v/c Corrections to the Shapiro Time Delay, Phys. Rev. Lett. 90, 231101 (2003) . Sergei M. Kopeikin, 2001. Testing the Relativistic Effect of the Propagation of Gravity by Very Long Baseline Interferometry. The Astrophysical Journal Letters , 556, L1 doi:10.1086/322872 Sergei M. Kopeikin , 2006, Gravitomagnetism and the Speed of Gravity。 Int.J. Mod. Phys. D15: 305-320. S. Carlip, 2004. Model-dependence of Shapiro time delay and the speed of gravity/speed of light controversy Class. Quantum Grav. 21 3803 doi:10.1088/0264-9381/21/15/011 . (插图来自网络） 中国科学家首次证明：“引力场以光速传播” http://www.creaders.net 2012-12-26 14:57:40 经过10多年的持续探索，中国科学家在世界上成功获得“引力场以光速传播”的第一个观测证据。 中国科学院地质与地球物理研究所26日下午在北京宣布，由该所汤克云研究员领衔的科学团组，经过10多年的持续探索，在实施多次日食期间的固体潮观测后，发现现行地球固体潮公式实际上暗含着引力场以光速传播的假定，从而提出用固体潮测量引力传播速度的方法。 这项原始创新成果，实现了物理学界多年来对通过实验或观测获得引力场传播速度的期待，对引力场的理论和实验研究具有重要意义。
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