题目

地球有没有反重力现象?

提问时间：2020-12-30

答案

爱因斯坦的广义相对论预言：引力波的主要性质有：在真空中以光速传播；携带能量和与波源有关的信息；是横波,在远源处为平面波；最低次为四极辐射；辐射强度极弱；物质对引力波吸收效率极低,引力波穿透性极强,地球对引力波几乎是透明的；其偏振特性为两个独立的偏振态等.引力波是波动形式和有限速度传播的引力场.
爱因斯坦虽然在1916年曾预言加速的质量可能有引力波存在,但他提出的引力波与坐标的选取有关,在某一个参考系看来,引力波可能有能量,而换一个参考系可能就没有.因此在提出引力波存在的初期,包括爱因斯坦本人在内的大多数人对引力波都持怀疑态度.1956年,皮拉尼提出一个与坐标系选取无关的引力波定义；1957年,邦迪进而从理论上证明与坐标系选取无关的平面引力波的存在.1959年,邦迪、皮拉尼和罗宾森更进一步证明,静止物体在引力波脉冲作用下会产生运动,于是间接地证明引力波携带能量,并可被探测到.由于引力辐射极其微弱,目前还不能在实验室里发射可供探测的引力波,而大质量天体的激烈运动,比如双星体系公转、中子星自转、超新星爆发,理论预言的黑洞的形成、碰撞和捕获物质等过程,都能辐射较强的引力波.
多年来,各国科学家都在致力于探测引力波,美国马里兰大学的科学家韦伯首创用一根铝棒作为天线进行探测,并声称探测到了不能排除是引力波的信号,但其他科学家都没有得到这一结果,韦伯的结论没有得到公认.现在对引力波的研究方兴未艾,反引力或称反重力研究又提上了日程,这项研究可能获得的成果或许将彻底实现人类实现恒星际航行的梦想,科学家值得为这项研究投入毕生的精力和才华.中国科学家在这方面已经做了有价值的实验和研究.
自从英国科幻小说作者威尔斯描述了“反重力”（能够屏蔽重力影响,使宇宙飞船飞向月球）后,反重力已经成为人类一个多世纪的梦想.如果反重力是确实存在的,它必将改变整个世界.汽车、火车、轮船,所有你能想到的交通系统,都能通过从引力场中获取的能量驱动.这一会改变世界科学界和航空航天界禁忌的反重力研究,目前再次受到人们的关注,因为有消息说世界上最大的飞机制造商波音公司正在探索一些新概念,这些新概念可能在将来某一天彻底改变一个世纪来的推进技术.
波音公司进行的反重力研究概括起来就是该公司一个名为“先进空间推进技术重力研究（Grasp）”的项目.《简氏防务周刊》获得的一份有关文件阐述了波音公司认为该项目获得成功的重大意义.文件中写道：“如果反重力是确实存在的,它必将改变整个航空航天事业.”这种评价可能还不够.如果反重力是确实存在的,它必将改变整个世界.汽车、火车、轮船,所有你能想到的交通系统,都能通过“无推进剂推进”———一种从重力场中获取能量的模式来驱动.
尽管,反重力是人们一个美好的梦想,但是传统科学长期认为,反重力是不可能的.1992年4月,已故的英国索尔福德大学教授、当时担任英国航天防御系统战略项目负责人的布赖恩·扬在伦敦机械工程师学会发表演讲,他在演讲中解释了为什么进行反重力研究与航空航天业乃至世界都有关.“Grasp”简报说明了波音公司为什么必须雇佣俄罗斯材料专家叶夫根尼·波德克列特诺夫的原因.波德克列特诺夫声称发明了可以屏蔽重力影响的装置.
1992年,任职于芬兰坦佩雷技术大学的波德克列特诺夫向一家英国物理学杂志提交了一篇论文,他描述了被置于高速旋转的超导体（极低温度时失去电阻）上面的一个物体如何失去将近2％的重量.这篇论文泄漏给了一家报纸.一来因为它涉及禁忌的“反重力”概念,二来因为它在主流物理界掀起了轩然大波,波德克列特诺夫被学校开除了.但这位俄罗斯人的研究吸引了美国国家航空航天局的注意,该局早已同亨茨维尔亚拉巴马大学的一位研究员有联系,这位研究员宣称她能制造出一种类重力场,能够利用高速旋转超导体排斥或吸引物体.
在20世纪90年代中期,位于亚拉巴马州的美国国家航空航天局马歇尔航天中心在重复波德克列特诺夫的实验时失败了.但是,该中心承认,不知道这位俄罗斯人制作超导盘的独特方法,它在很大程度上是在盲目地进行研究.
几年前,美国国家航空航天局向俄亥俄州哥伦布超导元件公司支付60万美元,制造波德克列特诺夫曾使用过的装置,并且聘请了这位俄罗斯人做顾问.这项实验虽然被延期了,但该项实验的负责人罗恩·科措尔自信实验可以完成.现任职于莫斯科化学研究中心的波德克列特诺夫,进一步发展了自己的思想.他同意大利科学家乔瓦尼·莫达内塞联合发表了一篇论文,详细介绍了一种“冲量重力发生器”的研究工作,它能对所有物体产生一种斥力.该设备使用一个强放电源“发射器”和一个超导“发射器”,制造出了一种“重力冲量”.波德克列特诺夫说：“时间很短,沿着放电的线路以极快的速度（实际上是瞬时）进行传播,经过许多不同物体,没有任何显著的能量损失.”他说,实验结果是对光束击中的任何物体都产生了推力作用,大小同物体质量成正比.波德克列特诺夫在调整一个激光瞄准装置时说,他的实验装置已经显示有能力击倒1公里外的物体,他声称,这一装置用同样的能量可以击倒200公里外的物体.正是波德克列特诺夫的“冲量重力发生器”的研究工作引起了波音公司的注意.在那份“Grasp”简报中,波音公司描述了该装置发出的光束如何不受任何电磁屏蔽影响,可以穿透任何物体而达到目标.