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相对论是个很大的话题,它的实质也远不是一个物理理论。要对它进行一个真正全面的分析不花费相当多的时间是不可能的,而我是不愿进行这种明显无效果的消耗行动的;要对它进行一个准确的分析不使用晦涩难懂的哲学语言也是不可能的,而这种语言是为大家不易理解和不喜的。所以,我想到哪说哪,不能全面;用语尽量通俗,但不能严谨。而且,BBS发贴我不可能象写论文那样反复思考检查,很多观点我只是想到了就说出来,并未仔细思考,不一定正确。有错指出来了就行了,不准骂人。 麦克斯韦电磁理论,洛伦兹变换,哲学和生活中的时空含义等等与相对论的联系非常紧密,但我不想去评述爱氏的前辈的理论,也不想表述与物理学无关的思想,这里只谈爱因斯坦的相对论。 1、相对性原理 我不认为爱因斯坦理解了相对性原理,“物理规律相同”不是“物体的存在状态相同”。 简单地,如B总是随着A出现,说这是因果,但因果这样的词语也许对物理学没有明确的意义,也是无效的,但我说这叫“联系”想必容易理解。如果进一步提炼出B和A量值上的对应的关系,这已部份地具有了规律的内涵了。K物的B与A以这样的规律联系起来,同样属性的K'物,没有理由不这样地联系,除非其它的因素介入。但有相同的规律并不意味着K与K'的存在状态相同,不意味着K出现了A,后出现了B,则K'也必然出现B,因为K'处不具有引起B的A。 甲离乙远去,也可说乙离甲远去,在这里我们关心的甲乙之间的距离联系,并不涉及物体本身的存在状态,当然可以任意假定一方静止。(但即使不涉及物体本身的存在状态,当我们一旦清楚是甲离乙远去,也就没有必要去任意假定哪一方静止了) 但爱因斯坦先生的相对性原理却恰恰涉及到物体本身的存在状态。如:物体自身的广延度,存在进程,物质的量。这种涉及不是由于前人的相对性原理造成的,而是由于光速不变的假设造成的。这样,相对性原理就成了违反思维律的幽默,“是”和“不是”可以共存也可以同时不存。 在一切惯性系中,物理规律保持不变,这并不是爱因斯坦的发明,我也坚信它是正确的。但再仔细想一想:在一切惯性系中,物理规律保持不变,这意味着什么?很明显,这句话意味着物理事件的背景是一个绝对时空,不同的惯性系,仅仅是时空的不同,而时空本身不对这些惯性系中的物体本身的属性和存在状态施加任何影响,物理规律才能保持不变;也当然保持不变,因为我们只是重新选择了惯性系,重新定义了时空,而未去改变物体本身的存在状态与属性。 但在相对论中,相对性原理就不这样了。时空本身就被赋予了奇异性质,并且时空与物质之间相互作用,(与之相衍生,物质、质量、能量也被赋予了奇异性质),惯性系的重新选择意味时空的重新选择,物体的存在状态和属性被时空改变了,我们已经没有理由说不同的惯性系依然具有相同的物理规律。 如果这时还要承认相对性原理,我们就要对这种新介入的时空因素加以分析,并告诉时空本身具有一个怎样的物理性质,时空与物质之间是通过怎样的机制进行相互作用的。但是很遗憾,现代物理学却没做这样的工作,把时空归结于物质本身,以物体的运动周期和广延度来定义时空。这只是进一步在解释物质而不是在解释时空,如果时空归结于物质本身,我们不能明白惯性系的重新选择是什么意思,不能明白距离是什么意思,不能明白空间坐标的不同是什么意思。也就是说,我们就不能再进行惯性系的重新选择,相对性原理的后半句的“物理规律保持不变”也就无从谈起。但相对论却又偏偏承认相对性原理,偏偏进行了惯性系的重新选择。 也就是,相对性原理本是成立的,但因为光速不变的假设使之不再成立,因为已涉及到物体的固有存在状态和属性,根据思维律,惯性系就不能平权。 2、光速不变原理 如果相对性原理是普适的,光速不变原理则破坏了这种普适性,在这里,光速成了绝对的了。 要使光速绝对,除了修改时空的属性,我想,没有其它更好的方法。所以,得谈几句时空。 当我们说某物体的体积是多大,它的寿命是多长,这里的体积和寿命是什么意思呢?很明显,物体的体积对应的是一个抽象的空间尺度,寿命对应的是一个抽象的存在进程,而不是物体的本身。如果还不能理解,当我们说A和B相距1米,这里的“相距”是什么意思呢?很明显,这里的“相距”还是一个抽象的空间尺度,而不能将这种抽象出来的空间归结于这1米区域内的任何事物,包括无形的事物,如场等。 但对于物理学家来说,他们是厌倦去理解这些如此抽象的存在的,他们只关心实际上的可操作性。鉴于物理学本身的特点,我也赞同这种厌倦,不去讨论实在本质之类的无聊话题。物理学研究的是物质,物理学没有义务去研究时空,所以我们没有必要假定和承认时空的真实存在。如果不涉及时空就可成功地描述物理现象,我们就说时空不存在。 但是,当物理学家在描述这个物质世界时,却发现离开时间和空间这两个量是不可能,因为这是如此基本不能脱离的量。所以,我们可以这样说,时间和空间仅是物理学家在描述物质世界而不得不引入的虚拟量,如果说它们本身不存在,我虽不同意但不会说出来,因为可操作性对于物理学来说是很重要的。 而我们要度量时间和空间,唯一的方法是借助物质,不可能有任何方式直接去度量时空。所以,相对论中最具革命性的思想:一切概念只要基于它的操作才有意义。在这里,测量等效于实在,概念的操作性定义我不赞成但不会出来反对。 这样,我们虽然不必直接面对“实在”这类恼人的话题,承认概念的操作性定义,但爱因斯坦在对相对论的论证中,却处处都未遵守概念的操作性定义。一个最简单的例子:在同时性的相对性的论证中,是映象等于实在,而不是测量等于实在。看见不同时就说不同时,而不是测量结果的不同时。为什么不进行操作,仅凭光子给人造成的视觉呢?只要简单的操作一下,就会发现,他已经不在中点,已经无权判断是否同时了。 还有一个很有意思但并不重要的小问题,虽然相对论不关心实在,承认概念的操作性定义,但在某些情况下,如果我们通过新的操作来校正原有操作的结果,使之与实在的偏差可以少一点,为什么不做这种工作呢?接近实在从道德意义上也比远离实在更好吧? 光速绝对本身就是对相对性原理的破坏,而为了使光速绝对,时空、物质、质能被迫奇异性,则使得相对性原理根本就不能成立了。 时间,空间,物质这是最为基本的存在,如果这三者搞错了,也就没有可能得出一个正确的结果了。 3、等效原理 惯性质量等于引力质量,这是一个经验的事实。爱因斯坦认为牛顿没有解释为什么这两者为什么相等,但实际上他自己也没有解释,虽然大家认为他解释了。 我想说一句,为什么要解释?对于没有思维能力的物体来说,它并不关心它现在承受的是引力场对它施加的引力,还是我们通过另外某种方式对它施加的作用力,它只知道这都是力,只关心力的大小和方向,并不关心力的来源,这样,惯性质量没有理由不等于引力质量。如果非要做惯性质量与引力质量的区分,是不是还要进一步来个马推质量等于牛推质量原理,风吹质量等于雨打力量原理?等效原理的提出本身就是小题大作。 惯性质量等于引力质量,这是量值上的相等,而不是物体本身的存在状态上的相同。所以,当我们在用数学工具表达这种物理思想时,就会有新的困难。一个简单的例子,引力场强度处处不同,不能简单用等效原理对引力进行消除,被迫使用微分几何等数学工具。但是,当我们在数学将物体的单元进行无限制的缩小,是否也该想一想这在物理上是否可行?数学背后的物理意义是什么?物体能不能无限分割?这种过程本身会怎样影响物体的存在状态。不同作用力代表着物体本身的不同存在状态,这种不同可以这样的数学消除吗? 等效原理实质上就不具有物理上的可操作性,违反了爱因斯坦本人的操作性定义。 4、引力理论 质能告诉时空怎样弯曲,时空告诉质能怎样运动,这里的逻辑循环我就不谈了,因为讨论这些与物理“无关”的逻辑是没有意义的。 爱因斯坦从未解释明白为什么引力的实质就是时空弯曲,更未解释质能通过怎样的机制使时空弯曲,时空弯曲通过怎样的机制告诉质能如何运动,这只是一个自然的数学推导过程,水到渠成的假想结果。但很明显的是,爱因斯坦在这里并未将时空的存在归结于物质的本身,而是分开来说的,否则也就不会有什么在什么中运动,什么告诉什么怎样。时空在这里成为无形的抽象,时空概念的操作性定义又怎样的谈起呢?这样,时空弯曲成了一个无法证实也无法否定的伟大结论了。 爱因斯坦对概念的操作性定义的违反,使我们再次面对抽象的时空,所以我也不想讨论了,虽然这里的时空弯曲有太多毛病,但大家都不喜欢哲学语言的介入。 只在这里补两句无关紧要的话,定义张量的量,构筑一个张量方程,曲率成为标量,弯曲空间无法平直化。这保证了弯曲空间的不变性,但弯曲和光速一样,成了绝对的了;而且,不同的时空曲率不相同,也就是属性不相同,时空又可对物质的存在状态加以影响,我们又有多大理由肯定狭义相对论中的:对惯性系的不同选择,物理规律不变。相对论是如何解释这种被剥离于物质的时空呢?物体的广延和运动周期,只是进一步解释了物质。 5、实践是检验真理的最高标准 实践当然是检验真理的最高标准,也是唯一标准。但我要说,相对论无法被实践所证伪,当然也无法被证实。当我们用实践去检验一个理论时,我们不得不对这个实践结果用语言表达,用头脑分析,这个过程中,无可避免地就要用到一些更为基本的公设、前提和约定。而时间、空间、物质这些最基本的存在都被搞混了,使得只能用错误的语言表达,错误的分析去理解这个实践结果。如:超光速存在,有人就说相对论依然成立,只不过这个物体是虚长度虚质量。最基本的准则都被违反,这样使得实践虽然是检验真理的最高标准,本身绝不会说谎,但我们对实践结果和过程的分析和表达在说谎。 |
