本女就准知道有人要提卡西米尔效应的实验。

本女问你，是一百二十个数量级的巨大差别更加让你信服呢，
还是一个仅仅相当于一个红血球重量的，在实验中几乎测不出来
的力，让你更加信服呢？

根据量子场论算出的真空能比实际可能的最高值大了一百二十个
数量级。这个应该足够让任何人相信，量子场论预言的真空能，
是根本错误的。如果一百二十个数量级都不足够的话，那么任何
的物理实验都不值一提了。

一百二十个数量级有多少大？比如，拿宇宙的总质量和地球质量
来比，有一百二十个数量级的差别吧？不，只有二十八个数量级。
那么比如拿宇宙的总质能和一颗电子的总质能来比呢？也只有八
十二个数量级。拿宇宙总质能和一颗可见光的能量来比呢？也就
仅仅多六个数量级，八十八个数量级。你必须拿宇宙的总质能，
和一颗其波长长到有宇宙半径那么大的光子，相比之下，才有约
一百二十个数量级的差异。

任何人计算得到一百二十个数量级的差异，不可能不感到惊异，
不可能不去反复检验计算过程。因此，场论专家们的计算，是
已经挑不出问题了，问题出在理论本身对真空能的预言是错的。

而卡西米尔效应是大半个世纪之前的理论预测，几十年来，特别
是近几年，有关的理论计算文章一大堆，几乎一天一篇。而像样
一点的实验做过多少？直到目前为止也仅仅限于Steven Lamoreaux
的一个实验结果值得一谈而已。

这个几乎唯一的实验结果可不可信呢？据Steven Lamoreaux自己的
记叙，这是他辅导的一个大学本科学生首先提出，并且在他的
辅导帮助下做的一个实验。全部的实验器材是实验室里搜罗来
的废旧，价值总共不超过三百美元，参见ARXIV文章存档第
9907076号。实验所要测量的假想卡西米尔力，只相当于一颗
红血球的重量而已。他们最终测量的是一块几厘米大小的平板
和一个弧度半径约12厘米的透镜间的卡西米尔力。

本女认为，Lamoreaux的实验，很难说是个认真的实验。这完全
仅仅是个本科生的学习研究项目而已。他们就连所用的透镜的
准确弧度半径，都没有搞清楚，还得在文章发表以后，再发信
去更正。测量计算一下一个物体的几何外形，应该是远比测量
一个极其微细的力，以及计算排除比那个力大得多的其他干扰，
要容易得多。如果连他们的透镜弧度数据都不可信，那么整个
的实验结果，也都不值得信了。

事实上，两个相隔仅仅微米级距离的平板之间，有各种各样的
作用力，包括残留静电荷的静电力，范德瓦尔兹力。随便都能
超过所谓的卡西米尔力。况且这个小间隙很难说它是真空。
中间至少存在由热力学激发的和室温温度有关的光子。况且
两片金属在如此短的距离范围内，其费米海几乎可以平坦地
连接在一起，自由电子可以几乎不受任何势垒的阻碍而在其间
跳来跳去。所以这个小间隙根本就不是真空了。

至於你对热力学第二定律的叙述，根本错了，是熵恒增加，不是
熵恒减少。热力学是个统计科学。热力学第二定律是个统计结果，
它无非是说大概率事件比小概率事件更容易发生而已。第二定律
是正确的，但是不可以对它做绝对的理解。违反第二定律的事例
是有可能发生的，只是发生的可能性如此逼近于零，以至于我们
可以认为它根本不会发生。

热力学第二定律和广义信息论的广义信息守恒，并不矛盾。因为
热力学熵是个狭义的熵，它只占广义量子熵的一个极为微小，近乎
是零的比率而已。广义信息是一个封闭系统里全部的熵，也是任何
热力学熵或者狭义量子熵的一个不可超越的最大极限。

现在回过头来，继续讨论关于严格意义上的黑洞不存在的话题。

黑洞的通俗定义是它的引力是如此强大，以至于连光子都跑不出去。
按照这样的定义，黑洞的存在很有问题，实际上不可能存在。黑洞
周围引力强大，是指的是处在黑洞周围物体的引力势能，差不多超过
物体本身的质能。至於引力的大小，其实还是非常正常的，并非是
无穷大。事实上你如果在一个巨大黑洞的事件地平线附近，并不会
觉得周围的时空和一切有什么异样。你受到黑洞的一定的引力吸引，
如此而已。假如你想离开黑洞的事件地平线到无穷远处，需要克服
的引力势能，将等于甚至超过你本身的质能。

可是，须知，引力势能不是一个绝对值，你必须找一个参照点，计算
两点之间的引力势能之差。如果以无穷远处作为参照点，那么引力势
能是个绝对值。但是我们谁也不能跑到无穷远处，因为宇宙不是无穷
大的。因此引力势能仅仅是有限距离的两个点之间的势能差而已。
这个势能差是大一点还是小一点，纯粹看两点的空间位置而定。

黑洞的定义，问题就在于这个定义根本模糊不清。“光子都跑不出去”。
既然光子不能跑到无穷远，那么跑多少远才算是“跑出黑洞”了呢？
谁下过定义？跑出去一万公里算不算？跑出去一米算不算？跑一毫米
呢？

事实上，因为引力并非无穷大，光子往外面跑一定的距离，比如跑
一米，是完全可以的。光子会损失一点能量，频率降低一些。那么
再接着跑一米，也是可以的。光子可以这样一米一米跑下去，可以
到达离黑洞任意远的地方，它可以损失很大一部分能量，但是不会
降低到零。问题就出于光子随着能量的损失，它自己就越来越轻，
因此继续逃离黑洞所需要克服的引力势能，越来越小。

所以，所谓光子也逃不出的黑洞，是不存在的。

黑洞事件地平线，也是一个并不真实存在的假想球面。事件地平线
并不存在。它的定义无非是引力势能等於物体质能的一个等势能面
而已。在无穷远处观测到的黑洞事件地平线，和在近处看到的事件
地平线，不是同一个等势面，因为势能是随参考点而变的相对值。
随着观测者逼近黑洞，他观测到的黑洞事件地平线，也就是以他的
所在点做参考点算的势能等於质量的等势面，不断缩小，最后缩成
一个点，最后缩成没有。

因此，事件地平线其实根本不存在！黑洞周围，并不存在无穷大的
引力，因此也并没有任何一点，它的信息无法传递到外面。理论上
的黑洞，是不存在的。可能存在的仅仅是亚临界黑洞而已。

方舟の女

http://arxiv.org/abs/hep-ph/0009208

送交者: insight 于 July 29, 2004 01:23:48:

回答: 斯迪文·霍金教授完全错了 由 方舟の女 于 July 28, 2004 23:27:26:

1) The Casimir effect has recently been measured

2) According to the 2nd law of thermodynamics, an isolated system's entropy is always decreasing, i.e. the amout of information is not conserved.