美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月20日下午，一顆名為GP-B(B型引力探測(cè)器)的衛(wèi)星從美國(guó)加州范登堡空軍基地成功升空。GP-B從醞釀、研究、制造到發(fā)射升空，歷時(shí)長(zhǎng)達(dá)45年，耗資7.5億美元，被美國(guó)宇航局前任首席科學(xué)家法蘭克·麥克唐納博士稱作是“新千年美國(guó)宇航局將完成的最富挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)”，因?yàn)樗氖姑菧y(cè)試愛(ài)因斯坦在廣義相對(duì)論中兩個(gè)
重要的預(yù)測(cè)是否正確，這是關(guān)系到整個(gè)宇宙學(xué)理論基礎(chǔ)甚至全人類時(shí)空觀念是否得經(jīng)歷一次根本性變革的非凡實(shí)驗(yàn)。
與美國(guó)宇航局和斯坦福大學(xué)大批熱切關(guān)注GP-B的科學(xué)家一樣，在大洋彼岸的一隅，有一位年近7旬的老人也為GP-B的發(fā)射激動(dòng)不已，他想通過(guò)實(shí)驗(yàn)確切地知道自己能否戰(zhàn)勝偉大的愛(ài)因斯坦。
這位老人叫章鈞豪，1936年出生，廣東汕頭人，1954年從金山中學(xué)考入中山大學(xué)物理系，畢業(yè)后長(zhǎng)期從事理論物理研究和教學(xué)，退休前任汕頭大學(xué)物理系主任、教授。
從1980年起，章鈞豪就根據(jù)國(guó)外有關(guān)科學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和最新變化，開(kāi)始了對(duì)引力的理論探索，他以“時(shí)空是平直的”為基礎(chǔ)，提出了一個(gè)新的引力理論———狹義相對(duì)論引力理論，其基本公式使用了P、R、C三個(gè)符號(hào)代表英文縮寫(xiě)的中華人民共和國(guó)，以此紀(jì)念偉大的祖國(guó)，有人稱之為“中國(guó)公式”或“中華公式”。
1990年至1995年間，章鈞豪相繼在著名的《國(guó)際理論物理雜志》發(fā)表了5篇論文，比較系統(tǒng)而完整地闡述他在引力方面的理論研究成果。
章鈞豪在向記者解釋他的理論時(shí)談到了兩位物理學(xué)的巨擘———牛頓和愛(ài)因斯坦。他告訴記者，牛頓的引力理論主要包括兩條公式，即“能量變化公式”和“角動(dòng)量不變”。愛(ài)因斯坦在“角動(dòng)量不變”這點(diǎn)上與牛頓相同，但在“能量變化公式”上，愛(ài)因斯坦的值是牛頓值的兩倍。為了檢驗(yàn)這些公式，在歷史上人們做了很多觀察和實(shí)驗(yàn)，已能證明牛頓的兩個(gè)公式至少有一個(gè)是錯(cuò)誤的。到了大約1980年前后，人們又做了一個(gè)叫“光紅移”的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，人們發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的能量變化值是牛頓值，而不是愛(ài)因斯坦值。這些實(shí)驗(yàn)綜合起來(lái)告訴人們，牛頓的“能量變化公式”沒(méi)有錯(cuò)，“角動(dòng)量不變”錯(cuò)了。這進(jìn)而可以推導(dǎo)出的結(jié)論是，愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論導(dǎo)出的基本兩個(gè)公式全都錯(cuò)了，由這兩個(gè)公式去推導(dǎo)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡就完全失去意義。
章鈞豪說(shuō)：“我的理論的第一個(gè)結(jié)論，就是愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論與實(shí)驗(yàn)不符，這個(gè)極簡(jiǎn)單的推理是無(wú)可爭(zhēng)辯的。已做過(guò)的實(shí)驗(yàn)是探測(cè)靜止物體產(chǎn)生的引力場(chǎng)，全部的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明，時(shí)空不是彎曲的，而是平直的，愛(ài)因斯坦是錯(cuò)的，我是對(duì)的�！�
7.5億美元實(shí)驗(yàn)將證明“中國(guó)公式”正確
由于條件的限制，章鈞豪只能通過(guò)邏輯演繹和準(zhǔn)確的計(jì)算來(lái)推導(dǎo)自己的理論和可能得到的結(jié)果，而無(wú)法通過(guò)自己做實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)自己的理論是否正確。再加上愛(ài)因斯坦實(shí)在太偉大了，向他挑戰(zhàn)難免招來(lái)不自量力的指責(zé)，因此，章鈞豪雖然擁有自己的理論研究成果，卻也只能長(zhǎng)期束之高閣，默默無(wú)聞。
是愛(ài)因斯坦正確，還是自己的對(duì)？章鈞豪把兩人之間思想上的角力、理論上的對(duì)抗稱為一場(chǎng)“引力理論的大搏斗”。真可謂“守得云開(kāi)見(jiàn)月明”，等到2004年4月20日，美國(guó)人的衛(wèi)星終于上天了，也終于有機(jī)會(huì)用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)究竟誰(shuí)的理論正確。
“愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)，由于像地球這樣大質(zhì)量物體的存在，時(shí)空是歪曲的。就好像在一張床墊上放上一個(gè)鉛球，床墊會(huì)因?yàn)殂U球而凹陷下去。在愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)上，人們建立了宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)，認(rèn)為最初宇宙所有的質(zhì)量集中在一起，在某個(gè)時(shí)刻發(fā)生爆炸，并向外擴(kuò)散，慢慢形成宇宙現(xiàn)在的樣子。照這種學(xué)說(shuō)很容易產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，即爆炸之前是什么樣子，這個(gè)問(wèn)題愛(ài)因斯坦也無(wú)法解釋，只是簡(jiǎn)單地說(shuō)‘這個(gè)問(wèn)題不能問(wèn)’�！�
理論之間的大搏斗最終將依靠實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)判決。據(jù)了解，GP-B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要將由兩個(gè)值來(lái)體現(xiàn)：一個(gè)稱為“短程線效應(yīng)陀螺進(jìn)動(dòng)率”(章稱之為“軌道效應(yīng)陀螺進(jìn)動(dòng)率”)，另一個(gè)是“坐標(biāo)拖曳效應(yīng)陀螺進(jìn)動(dòng)率”(章稱之為“地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)動(dòng)率”)。在衛(wèi)星軌道是400英里的條件下，美國(guó)斯坦福大學(xué)的專家、教授根據(jù)愛(ài)因斯坦的理論公式算出的兩個(gè)值是6.6弧度秒／年和0.042弧度秒／年，章鈞豪根據(jù)自己的理論得出的兩個(gè)值是4.4弧度秒／年和1.50.042弧度秒／年，分別是愛(ài)因斯坦的2／3和1.5倍。在得知實(shí)驗(yàn)的實(shí)際軌道為635公里后，章鈞豪又將他的第一個(gè)值相應(yīng)調(diào)整為4.55弧度秒／年。
GP-B實(shí)驗(yàn)的結(jié)果要等18至24個(gè)月后才見(jiàn)分曉。究竟是大名鼎鼎的愛(ài)因斯坦正確，還是聲名不顯的章鈞豪正確？美國(guó)人花了7.5億美元、費(fèi)時(shí)45年制造出來(lái)的這顆GP-B衛(wèi)星會(huì)不會(huì)用來(lái)證明一個(gè)中國(guó)人理論是正確的？這一切，我們都將拭目以待。
(王沖寒 鐘立)
