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所谓认识世界，就是认识各种事物的规律性。所谓改造世界，就是以对事物规律性的认识作指导去变革事物。我们的一切实际工作是顺利还是不顺利，是成功还是失败，从认识论上说，其分界就在于我们的思想和行动是否符合于客观事物的规律性。
四、运动的相对性和绝对性 很明显，物体间的运动是相对的。必须事先选择一个参照物，根据物体与其方位的变化来判断物体的运动状况。由于参照物的选定是任意的，选取不同的参照物，物体的运动状态是完全不同的。例如，对一列正在高速奔驰的列车而言，如果选择路基为参照物，则列车在铁道上高速运动。如果选择车厢为参照物，则列车是处于静止状态。 根据相对运动原理，只要有一个物体在作相对运动，那么所有的物体都在作相对运动。特说明如下： 任何的物体与地球要么保持相对运动，要么保持静止。我们又知道地球是绕着太阳运转，因此和地球保持静止的所有物体都在绕太阳运转。同样地，和太阳保持静止的所有物体都在绕地球作相对转动。就象太阳东升西落那样。显然，任何物体只要选择太阳或地球作为参照系，则至少和其中一个参照系在作相对运动。因此运动又是绝对的。 五、真运动与视运动 真运动与视运动是不同的，所谓真运动是能够判断出物体本身在运动。因此真运动也可称为动力学的运动，例如从地面上看到的正在行驶的火车，火车的运动是一种真运动。视运动只是人们观察到的一种运动，并不意味这种运动是真实的，也有可能观察到的运动其实是不动的，而是观察者本身在作相反方向的运动。例如火车上的人，就会发现地面在后退，这是一种视运动。 太阳东升西落，是真运动呢，还是视运动呢？这就是地心说和日心说之争。地心说和日心说不仅是一个信仰问题或相对运动的问题，它是一个物理真实问题，也是一个物理本质问题。运动除了有相对性外，还有真实性。 绝对的匀速直线运动从理论上是无法辩别谁是真运动或视运动，绝对的匀速直线运动只是一种逻辑抽象，它并不存在。 变速运动的物体运动时会受到力的作用，从施力情况和受力分析，一般地能判断谁在作真运动。 例如，从太阳系来说，一般地，是小的东西绕着大的东西转动。太阳和地球是在绕它们公共质心转动，它们公共质心实际上就可以近似认为是太阳的中心，地球绕它们公共质心转也就是地球绕着太阳中心转。同时，太阳绕它们公共质心转动一周的时间要千百亿年，太阳实质上也可以看成是不动的。 我们知道，在火车上会产生这样一种有趣的景象：顺着火车运动的方向，近处的物体相对于远处物体在倒退，远处的物体则相对于近处物体在前进。也就是说，近处的物体相对于远处物体有一个向后的位移，同样地，如果地球真的在运动，在地球轨道半径两端，就应该看到比较近的恒星相对于比较远的恒星有一个位移。这种现象在天文学上叫做视差位移，也就是地球轨道半径在该恒星处的张角。称为恒星的视差。恒星的视差很小，只有零点几个角秒。一直到十八世纪，终于测出了恒星的视差，证实了地球确实是在绕太阳转动着。这也就是人们测到了地球真的是在绕太阳转动。 六、运动的迭加性 如果某一体系相对于参照物A在运动，而参照物A又相对于参照物B在运动，那么该体系对参照物B的运动就是这两种运动的合成。因此，运动是可以相互迭加的。不过，由于运动是具有方向的，这种迭加必须按矢量的加法，即平行四边形法则来进行。 由运动的迭加很容易推导出速度的迭加，也就是速度合成平行四边形法则。 |
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中国民科一路走好 从自由网上看到《一个本土中国人的呐喊》，作者老叶，职业是吃国家饭的，从事机械设计，业余爱好是"我爱发现"。 "我爱发现"四十五年，老叶一直得到单位领导的关爱和大力支持，不管怎么说业余爱好应该贴上民科标签。 老叶毕生从事研究，在单位定向应用研究，发展研究，在家里基础研究，自由研究。后者研究的动力是在自然科学教科书里要有本土中国人的名字，在诺贝尔科学奖里要有本土中国人的名字。为了名子产权一定要保护�% |
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中国民科一路走好 从自由网上看到《一个本土中国人的呐喊》，作者老叶，职业是吃国家饭的，从事机械设计，业余爱好是"我爱发现"。 "我爱发现"四十五年，老叶一直得到单位领导的关爱和大力支持，不管怎么说业余爱好应该贴上民科标签。 老叶毕生从事研究，在单位定向应用研究，发展研究，在家里基础研究，自由研究。后者研究的动力是在自然科学教科书里要有本土中国人的名字，在诺贝尔科学奖里要有本土中国人的名字。为了名子产权一定要保护好，不要怕埋没，要看火候。洋生洋长的丁肇中看到同行的研究成果业已成熟，才急忙发表自己的论文，J/ψ粒子>，J赢得了时间。 如果老叶还有实验发现，一定要超过伦琴，伦琴现场做实验还有争夺成果的。外国人探求未知为什么发达，就是在追逐名利，而中国人做学问总是挂上一块"淡泊名利"的遮羞布，其实并经不住浮躁的冲击。 老叶四十五年的潜心研究，超过世界上百上千年，也超过了爱因斯坦，因为爱因斯坦说"绞尽脑汁四十年无法区分引力场还是离心场。"做到老学到老，八十三上还学巧，做学问没有晚年，只有企盼。老叶您虽然还没有夺取叶老，笔者衷心祝愿您一路走好，走出一条中国民科成功之路。 |
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至于"热寂说"，早在十九世纪恩格斯就指出：散发到太空中的热量一定以某种方法（阐明这种方法是以后的自然科学课题）转变成了另一种运动形态，然后再从这种运动形态中重新集结和活动起来。使已死的太阳重新转化为炽热的星云......物质的本质在它的一切变化中永远是同一的，它的任何一个属性都决不会丧失。虽然大自然将来在某个时候会以铁的必然性毁灭自己在地球上最美的花朵--思维着的精神，但在另外某个地方某个时候它也同样会以铁的必然性把它重新产生出来。因为能量和物质一样，也是不能被创生或者被消灭的。宇宙间的物质运动和循环是永恒不息的。
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谢天谢地，终于有人理解了！
我主要目标是把我研究的东西让人家知道，不让它埋没就行了。 其实，热寂说是热的静态平衡。宇宙实际上是热的动态平衡。热能主要产生于恒星，在那里暗物质变成明物质，氢聚变为氦，自由能变成热能，产生负熵；这些热能在宇宙间产生正熵，热能还原为自由能，氦裂变为氢，明物质又逐渐变成暗物质。在这里物质守恒，能量守恒，正熵和负熵也相互平衡。 总而言之，热寂说静止地，孤立地，片面地看问题，是形而上学的典型案例。全面来看，热能不断地产生，又不断地消耗，宇宙永远不会热寂。 黄宝： 什么是暗物质？它的主要成分是什么？这些具体问题必须搞清楚，不可臆想。 葛兴： 我认为它们是正负电子对。在本书其它部分还会陆续提到。正负电子对所带电荷正负抵消，质量又很小，所以很难探测到。 在我们宇宙中存在很多正负电子对，它以很高的速度运动所以具有能量，这些正负电子对在通过恒星的时候受阻碍变慢而凝结成原子氢。化学性质极为活泼的原子氢可进行一系列的核反应放出巨大的暗能量，从而使恒星发光发热。 正负电子对相互凝聚成最简单的原子氢和原子氢相互聚合成氦的过程是从无序到有序的过程，它是一个放热的过程。在这一过程中，是正负电子对和原子氢所含有的自由能变成热能，从而这一热能是负的（把消耗的热能看成是正的，产生的热能就是负的），也就是说在这一过程中产生了大量的负熵S=-Q/T。这些负熵与宇宙中极其巨大的熵增加过程相抗衡当然足足有余了。 正负电子对还有一系列其它作用，我们以后还会在适当的时候讲到。 黄宝： 你的时空定义中都用到“无限”的概念。什么是“无限”？它有什么作用？这个问题直到现在仍然没有弄清。 宗荣： “无限”问题触及到现代物理学和宇宙学的大部分主题。当我们试图了解宇宙的起源及其物理本质时，一再遇到“无限”这个概念。早在20世纪初期物理学界产生之时，科学家便已经发现他们正不断地面对“无限”这个恼人的问题，如果不能解决这个问题，科学就很难再向前发展。但同样的麻烦后来却一再发生，当他们试图了解量子机制、爱因斯坦的广义相对论以及黑洞理论时，“无限”的问题几乎无所不在。举个例子来说，如果爱因斯坦的广义相对论是正确的，黑洞的中心便会压缩成一个数学上的点，不占据任何空间，而且它的密度会达到无穷大。 这并不仅仅近代物理学，而是从古至今，人类试图掌握“无限”概念。从这些事实中我们可以发现，今天人们对“无限”的困惑，与两千年前亚里士多德时代并没有多大的不同，惟一的差别在于：由于科学家对宇宙本质的深刻探讨，我们巳能从古希腊人所不能想像的角度去窥视“无限”这一深奥的问题。 芝诺是第一个深入探讨“无限”概念的古希腊哲学家，在他所提出的一系列悖论论中，他宣称要体现行为是不可能的，因为人们永远无法完成这个行为中所需要的无尽动作。比如某人走一段特定的距离，他必须先到达这段距离的中途点，此后还有另一半距离等在前方，依此类推，在这个人面前有无穷多的中途点，因此，他绝不可能到达原先预定的终点。乍看之下，芝诺的观点似乎很难言之成理，但有些现代哲学家却认为在这个看似简单的论点中，其实蕴含着极为深奥的思想。我们不打算深入讨论这个问题，只是想指出，“无限”这个概念实际上早在两千年前便开始困扰着人们了。 |
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此后很长时间以来，这种困惑依然挥之不去。伽利略甚至说这是个根本无法理解的概念，他举出许多关于“无限”的矛盾性质，并且承认他自己根本无法了解它。奇怪的是伽利略却认为宇宙是“无限大”的，这位科学革命的始祖始终认为宇宙中有些东西（如无限）是不可理解的。
伽利略并不是唯一一位被“无限”概念所困扰的科学家，从牛顿到霍金都不断发现自己或多或少必须面对“无限”这个概念：牛顿发现自己必须追究到无穷小，才能解决重力理论引发的问题，但是，他却根本解释不清楚到底什么是“无穷小”，事实上，直到两个世纪后，这个问题才最终被解决。 霍金则必须借用他自称是“虚时间”的概念，才能避免在研究时间的起点与终点时出现“无限”的问题。如霍金所说，这样，就不存在宇宙在大爆炸时被“无限”压缩的理论。他假定在特定状态下，时间维度将出现空间维度的性质。如果真是如此，宇宙便没有起点，也不会有我们所熟悉的三维空间和一维时间。从一开始时间就是不存在的，存在的仅仅是四维空间。 现代科学家其实也不断遇到困扰古代哲学家的同一问题——“无限”。虽然几千年来，哲学家与科学家无不费尽心思研究，但“无限”仍然神秘如昔。有人可能反对波格斯所说的“世界具有幻象的本质”，但是只要深入思索“无限”这个命题，恐怕也会同意波格斯的说法其实还是相当精确的。大致说来，人类与“无限”进行了几千年漫长的奋战。 葛兴： 公元前5世纪，芝诺发表态了著名的阿基里斯和乌龟赛跑悖论。 他提出让乌龟在阿基里斯前面 1000米处开始，并且假定阿基里斯的速度是乌龟的10倍。当比赛开始后，若阿基里斯跑了1000米，此时乌龟便领先他100米；当阿基里斯跑完下一个100米时，乌龟仍然前于他10米。当阿基里斯跑完10米时，乌龟仍然前于他1米，等等。于是芝诺辩解说，阿基里斯能够继续逼近乌龟，但决不可能追上它。 其实，我们根据中学所学过的无穷等比递缩数列求和的知识，只需列一个方程就可以轻而易举地推翻芝诺的悖论：阿基里斯在跑了1000（1+0.1+0.01+…………）=1000 (1+1/9)=10000/9米时便可赶上乌龟。 人们认为数列1+0.1+0.01+…………是永远也不能穷尽的。这里的“无穷”并不等于“无限”，数列虽然无穷，并不表示其各项和也是无穷的。无穷等比递缩数列就是这样。芝诺的很多悖论大都是这样。 现在就来谈谈宇宙的有限和无限。 一、中国古代的两种宇宙观 宇宙是有限的还是无限的呢？中国历史上一直持有两种观点。盖天说和浑天说主张空间有限，而宣夜说主张宇宙无限，宣夜说是我国历史上宇宙无限论的思想。最早出现于战国时期，在汉代就已明确提出。 宣夜说打破了固体天球的观念，创造了天体漂浮于气体中的理论，认为天体自身、包括遥远的恒星和银河都是由气体组成。认为宇宙在空间上是无边无际的，在时间上也是无始无终的。 我国古代的哲学思想中，宇宙无限论占有绝对优势。张衡《灵宪》曰：“宇之表无极，宙之端无穷”。《庄子•庚桑楚》曰：“有实而无乎处者，宇也；有长而无剽者，宙也。”都主张宇宙无限。 |
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古代诗文中经常流露出宇宙无限的观点。王勃《藤王阁序》中有云：“天高地迥，觉宇宙之无穷；兴尽悲来，识盈虚之有数”。陈子昂《登幽洲台歌》更有绝句：“前不见古人，后不见来者，念天地之悠悠，独怆然而涕下。”
应该说， 在宇宙无限问题上，中国人所形成的这种深厚的文化心理对于今日宇宙无限论者是有相当大的影响的。 二、宇宙的有限性和无限性不可能证明 在西方哲学史上，康德首次提出，宇宙在时间和空间上有限（正题）与宇宙在时空上无限（反题）这两个命题都可以成立，都可以得到证明，因此，在宇宙的有限无限问题上存在着一个矛盾，一个二律背反。这就是康德著名的“四个二律背反”中的第一个。 正题：世界在时间上有开端，在空间上也有界限。 证明：如果我们假定世界在时间上没有开端，那么在任一给定的时刻，一个永恒已经逝去，事物状态前后相继的一个无穷系列在世界上已经过去。但一个系列的无穷性正在于它不可能通过连续的综合来完成。因此，一个无穷的世界系列已经过去是不可能的，故而世界的开端是世界存在的必要条件。这是需要证明的第一点。 关于第二点，让我们再假定其反面，即，世界是一个并存事物的无穷既定整体。一个量如不是在某种界限之内被直观到，则其大小只能通过对其各部分的综合才可设想，而且，只有通过这样的综合，即，一个单位一个单位的反复添加直至完成，这种量的总体才能被设想。因此，为了设想作为整体的、充满所有空间的世界，对一个无限世界各部分的连续综合就必须被看成已完成了，也就是说，在历数所有并存事物时，一个无穷的时间应被看成已经过去。但这是不可能的。所以，现存事物的无限汇集不能被看成一个给定的整体，也不能被看成同时给定。因此，世界在空间广延上不是无限的，而是有界限的。这是争论的第二点。 反题：世界无开端，也没有空间界限；它在时间和空间上都是无限的。 证明：让我们假定它有一个开端。由于开端是这样的一个存在，在它以前有一个时间事物不存在，所以，必定有一个在前的时间，那时世界不存在，即，必定有一段空的时间。但在一个空的时间中发生事物是不可能的，因为这种时间的每一个部分，与其它部分相比，都不拥有存在而非不存在的特殊条件；而且这不论对事物自已发生还是通过其它原因发生都成立，在世界中，有许多事物的系列的确能够发生，但世界自身不可能有一个开端，因此，世界在过去的时间方面是无限的。 关于第二点，让我们从假定其反面开始，即，世界在空间上是有限且有界的，因而存在于一个无界的空虚空间中。这样，事物就不仅在空间中相互关联，还与空间关联。由于世界是一个绝对总体，它外头将没有直观的对象，因此，就没有世界与之关联的东西，世界与空虚空间的关联将是一种与无对象的关联。但这种关联，从而空虚空间加于世界的界限，是空无。所以世界不可能在空间中有限，也就是说，它在广延方面是无限的。 很明显，康德对此二律背反提出了一个数学和逻辑学的证明。 康德的二律背反羞涩难懂，不好理解。宇宙空间无论是有限还是无限都是不可能的还有如下更简单的证明。 宇宙空间是有限的，那么宇宙空间存在有一个边界。假设边界附近有一物体由界内向界外运动，在穿越边界的时候，如果运动不能发生，说明界外另有物体阻碍该物体的运动，如果运动能够发生，物体就会穿越边界，在这两种情况下边界都是不存在的。这就是宇宙空间是有限性的说法存在逻辑上的问题。或者说，宇宙空间不可能是有限的。 宇宙空间是无限的，也就是宇宙空间是无所不包的。那么，宇宙空间包不包含宇宙空间自身呢？如果说宇宙空间不包含宇宙空间自身，那就和“宇宙空间是无所不包的”相矛盾。如果说宇宙空间包含宇宙空间自身，包含宇宙空间自身的实质等同于有一个界面把宇宙空间包围起来，这又和“宇宙空间是无所不包的”相矛盾。因此“宇宙空间是无所不包的”这个说法有逻辑问题，也就是宇宙空间无限性的说法在逻辑上有问题。从而我们无法给宇宙空间的无限性下一个合符逻辑的定义。或者说，宇宙空间的无限性也是不存在的。 总之，宇宙的有限性和无限性从数学和逻辑学上是不可能证明的。诗人海涅说得好：“宇宙是有限的，还是无限的？一个白痴才指望有一个答案。” |
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三、无限性是时空的属性
哥白尼的宇宙边界是太阳系，随着人们观测水平不断地提高，视界在不断地扩大。实际上，望远镜可以越造越大，视野越伸越远，总可以观察到以前没有观察到的空间，自然而然地形成无限无边的宇宙概念。 自伽利略和牛顿之后，人们普遍接受了时空的无限性。特别有了空间坐标系以后，可以很直观地把宇宙的体积看成是无限的，无论沿宇宙空间中任何一点的任何一个方向看过去，都不能找到它的边界，宇宙空间是欧几里德几何中的三维的无边和无限的空间。 无限、无边的观点之所以被普遍承认，除了天文观测事实以外，还有一个这样无法解答的问题：若承认宇宙是有边界的，或有限无边的，界限的外面又是什么？ 无限、无边的宇宙观和牛顿的无限的时空相吻合。牛顿力学为无限、无边的宇宙观点提供了依据。因为按万有引力的规律，一个有边界的宇宙将不能保持稳定，在边界上的星球将处于特殊位置，星际间的万有引力将把它拉向中心。于是，一个无限无边的宇宙模型又从牛力学找到了根据。 在观测中，宇宙是高度均匀的。物质的物理性质和分布都是均匀的。无限数目的星体以均匀的密度分布在宇宙空间中，无论哪个天体，哪处时空和哪个方向都不居于特殊地位，它说明宇宙的结构是如此一致，我们有可能以一种极为简单的方式建立全宇宙的模型。 但是，无限的空间和时间带来了许多佯谬，首先一个佯谬是所谓光度佯谬，它是由德国天文学家奥尔伯斯在1823年提出的，所以也称奥尔伯斯佯谬。它指出，如果太空中均匀地分布着无穷多个恒星，那么这些星光积累起来，宇宙空间里将处处光辉夺目，宇宙中任何一点都将会感受到无穷大的亮度，地球上也没有白天黑夜之分；然而这一推论与事实不符，事实上，我们看到的并不是这样的，黑夜和白天还是很分明，这就构成了光度佯谬。奥尔伯斯本人提出了解释佯谬的一种方法，即星际尘埃遮住了大部分星光，但这一解释是不够的，即使考虑星际消光，因星际物质将被星光加热产生辐射，结果天空仍应是无限亮。这一佯谬其实是人们没有考虑到辐射能可以转变为其它能，如果考虑到辐射能可转变为暗物质的暗能量，光度佯谬就不会发生。 1894年德国的另一位天文学家西利格尔指出：如果星球无限多而且均匀分布，那么宇宙中任一有限区域的物质(质量有限)将被区域外的物质(质量总和为无限大)所吸引，有限区域内的物质无法依靠自身的引力收缩成星体，因为恒星会受到宇宙中所有其它恒星的引力，虽然这些引力或强烈、或微弱，但最终的合力将是无穷大，从而将恒星撕成碎片。然而实际情况并不是这样。这就是所谓的“引力佯谬”。 在以后我们将详细讨论万有引力实质上是两个物体的存在，破坏了正负电子对各向同性而产生的。如果考虑到正负电子对之间的互相碰撞，正负电子对的这种差异不可能保持到无限远。就象水面上航行的船只所激起的浪花不可能伸向无限远处的道理一样。因此，万有引力平方反比律在空间尺度上有一定的适用范围，超出这个范围以后，引力不再是与距离的平方成反比地减小，而是减小得更快一些。在相当遥远的距离外，万有引力实际上已不存在了。很明显，这种万有引力的机制根本不存在“引力佯谬”。 因此，认为宇宙是无限的观点是合理的。尽管人们能测察到的宇宙是有限的，但这种界限一次次被打破，趋于无限。同时，这种有限性并不能否定宇宙是无限的这一逻辑推理，更不能否定客观宇宙就是一个无限宇宙这样一个事实。因为无限的宇宙是存在于主观之外的客观实在，人们无法最终确定，因而宇宙的无限性与人们是否能最终确定无关。 完全可以这样理解：无限性是时空的属性。这种属性是客观存在的和无需证明的。在物理学研究的宇宙概念中，因为物理学不等于数学和逻辑学，所以物理学中的宇宙概念不完全是数学和逻辑学中的宇宙概念。不用考虑数学和逻辑学中关于它们的宇宙不可能是无限的所谓证明。 |
| 是啊，我们走路只要没有岔路口就应该照直走下去。同理，只有宇宙没有从理论上或观测上发现边缘，那么就应该无限延伸。 |
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国梁：你说得很对！
四、稳恒宇宙学和大爆炸宇宙学 1、 稳恒宇宙学 稳恒态宇学认为宇宙在时间和空间上都是无限的。它主张宇宙从未有过开始，或者更确切地说，宇宙乃是处于连续的创造过程之中。当宇宙膨胀之时，总密度减少，但密度存在一个下限值，宇宙不会在密度低于此值的情况下存在。当宇宙接近这个下限值时，便会创造出更多的物质来使密度再度升高。因此当宇宙不断地膨胀时，新的物质便连续地在星体中创造出来以填补空隙。新形成的物质就是构成星系的氢。每个新星系团将随着宇宙的不断膨胀而逐渐衰老以致死亡，但又形成新的星系团。新星系形成，老星系死亡，但宇宙的总密度不变。并且总是存在有各种不同年龄的星系。因此，宇宙在任何时期检验都是一样的。尽管个别星系团有所变化，但总体图象是始终如一的。 稳态宇宙学提出以后，曾得到了几方面的支持，其一是大爆炸宇宙学难以解释的星系产生问题，在这里可以顺理成章地得到说明。因为只要在稳态宇宙方程中，物质的产生和宇宙的膨胀不是正好地得到补偿，就可能出现稳恒态附近的起伏解，解中恰好呈现了物质分布的局域不均匀性。在稳态宇宙学中，不出现高温、高密度的初态，避开了难以摆脱的“奇点”困扰。 像一切其它宇宙模型一样，稳态宇宙模型也有一些先天不利的因素。它引出了一个物质不断创生的假设，这是现今物理学无法解释与理解的。此外，近年来的一些观测结果也给它增加了诸多不利的因素，例如对河外射电源计数结果与它的预言数不一致。更重要的是3K宇宙微波背景辐射的发现表明，宇宙的早期确实呈高热状态，稳态宇宙学对3K的解释却是牵强和不自然的。此外，它还不能对现今宇宙中氦元素的形成与丰度做出解释。面对如此多的难题，在目前，这一宇宙模型不如大爆炸宇宙那样得到较多的公认。 2、大爆炸宇宙学 大爆炸宇宙学的观点是在时间和空间上都是一个有限宇宙。大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期，存在一温度极高，在100亿度以上。物质密度也相当大的奇点，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在由于爆炸而不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的。 温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程结束。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，气体逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。 大爆炸模型能统一说明以下几个观测事实： 1）、大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。 2）、观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。 3）、在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30％。用恒星核反应机制不足以说明为什么又如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。 4）、根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言今天的宇宙已经很冷，只有绝对温度几度。1965年，果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射，温度大约为3Ｋ。这一结果无论在定性上或者定量上都与大爆炸理论的预言相符。但是，在星系的起源和各向同性分布等方面，大爆炸宇宙学还存在一些未解决的困难问题。 但是，能否把大爆炸的宇宙看成是整个宇宙的一部分呢？没有任何人能回答。 |
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3、微妙的变化
从发展的眼光来看，稳态宇宙模型的一些先天不利的因素，有的已经变成无比有利的因素。例如，它引出的一个物质不断创生的假设，也就是在星体中产生出氢的假设已经得到观察的证实。 光谱分析令人信服地证明，在早期的恒星、中期的红巨星和晚期的白矮星中氢和氦的质量比总是3：1。而当今恒星的演化理论认为，在恒星开始形成时氢在不断地消耗，氦和其它元素在不断地增加。即年轻的恒星主要是氢聚变为氦。在红巨星中主要是氦聚变为碳，而在白矮星中氢则几乎耗尽。但观察到的事实是：无论是在年轻的恒星中还是在中期的红巨星中或是在晚期的白矮星中氢和氦的质量比都是3：1，这充分说明在各种类型的恒星中一定有氢生成。因为氢在不断地消耗，只有氢不断地生成来补偿才能维持氢的比例不变。同时氢和氦的质量比总是保持不变也是令人奇怪的。因为既然在红巨星中是氦变为碳，红巨星中氦的比例应逐渐减少才对。但红巨星中氦的比例无论多久都丝毫不减少。为什么是这样的呢？ 如果把核反应看成是化学反应的一种，在氢聚变为氦的核反应中，氢是反应物，而氦则是生成物。在化学反应中，反应物和生成物有一固定的质量比例，这个化学反应就一定是可逆反应。因此，可以判断氢聚变为氦的反应是一种可逆反应，即氦也可以裂解为氢。达到动态平衡时氢和氦有一个固定的3：1的质量组成。也就是说，氢占75%氦占25%。25%的氦恰好是宇宙中氦元素的丰度。于是乎，宇宙中氦元素的丰度问题也同时得到解决。无论恒星怎样演化，恒星中总有氢生成，核反应只有一个——氢聚变为氦。 至于3K宇宙微波背景辐射的发现也有新的解释。在我们的宇宙中存在有一种以太，3K宇宙微波背景辐射正是温度为3K的以太的本底噪声。我们将会在以后详细讨论这一问题。 这样，稳态宇宙模型的主要的先天不利的问题都得到了解决。 尽管大爆炸宇宙学今天占有主导地位，由于它基本上是唯心的，必然经受不了历史事实的考验，最终一定会让位于稳恒宇宙 宗荣： 物理本质和数学原理的关系是辩证的，它们既有不同又有联系。我们应怎样处理它们之间的关系呢？ 葛兴： 对于物理学而言，物理本质和数学原理的关系只能是物理本质第一，数学原理第二。其原因如下： 一、自然界是可以量化的 前已述及，质量是物质的量化，长度是空间的量化，速度是运动的量化，时间是过程的量化，动量和能量是运动物质的量化。因此时空是可以量化的，也就是说具体的时空是可以用数学的方法来描述的。可以量化也是时空的重要属性之一。物质不灭，动量和能量守恒，这就是自然界中最基本的量化原理。 二、数学源于物理学高于物理学 数学是人们的思维工具，也是对物理实践活动的升华和抽象。数学是一门独立的科学，有着它特有的自身规律。数学本身可以不理会客观存在，通过假设和逻辑抽象来揭示它自身的规律。例如，实际中并没有任何数的平方等于-1，但是人们可以假设i的平方等于-1，从而建立起一套复数理论。因此数学源于物理学，又高于物理学。 |
| 根据我的观察，本论坛中藏龙卧虎，中国民科已经在基础理论方面超过了官科，他们的理论研究成果综合起来已经领先世界，只是由于我们的学术界存在极为严重的问题，使得这些比金子还宝贵的理论成果埋没于民间。在科学的道路上艰难跋涉的民科门一定要挺住啊！当我们的理论成果登上国家的教科书的时候，那将是科学史上的伟大传奇！ |
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由于时空是可以量化的，只有通过数学的分析，才能把握量化过程，最终以量化的形式表达相关物理量之间的关系，从而找到最基本、最普遍的规律。
例如：没有对数，开普勒难以建立天文学的重要规律——开普勒三定律；没有微积分，牛顿得不出万有引力定律；没有统计学，无法发展分子运动论；总之，物理学的发展离不开数学。有时候，数学能更深刻地把握物理实质。任何一个基本或普遍的物理规律没有数学模式也是不可接受的。 实际上，要把深刻的物理实质和漂亮的数学形式有机地结合起来，在大多数情况下，人们还做不到这一点。特别是在前沿课题的研究方面。 三、数学原理成功的光辉典范 1、牛顿三大定律 牛顿三大定律就是一个把物理实质和数学原理有机地结合起来的光辉典范。这是因为牛顿三大定律用完美的数学公式精确地描述了物理上的碰撞过程。 由动量守恒定律可知，两物体碰撞前后的总动量保持不变，这只有两物体在碰撞过程中互相交换动量才行。因此，两物体碰撞过程的实质是双方交换大小相等方向相反的动量，也就是碰撞双方有大小相等方向相反的动量变化率。可以将任一方的动量交换率的大小定义为碰撞的剧烈程度——也就是力F，因此，由这一定义可直接得出F=mdv/dt=ma，这就是牛顿第二定律。 因为碰撞是相互的，两物体碰撞过程的实质又是双方交换大小相等方向相反的动量，如果将一方的动量交换率的大小定义为作用力F，另一方的动量交换率的大小就是反作用力-F，于是F=-F。这正好是牛顿第三定律。 如果物体不受碰撞，则其动量不会发生变化。因为质量是一常量，速度也为一常量。也就是物体将保持它的静止状态或作匀速直线运动。这又恰好是牛顿第一定律。 于是牛顿三大定律的数学表达式：v=常量、F=ma和F=-F就完整地描述了一个碰撞过程。 只要稍微思考一下，就会发现：碰撞与力这样紧紧地连在一起——在碰撞时间里，两物体的速度在不断地变化着，因而两物体不断地受到力的作用。碰撞过程开始，力的作用出现；碰撞过程结束，力的作用消失。同时，物体的被碰方向就是它的受力方向，碰撞作用点恰是力的作用点，碰撞剧烈程度的大小又正好是力的大小。这一切决不可能是偶然的巧合。因此，我们完全有理由认为力起源于碰撞。 尽管直到现在人们并没有真正理解牛顿三大定律和碰撞过程的本质关系，但牛顿第二定律的数学形式已经把力锁定为一个具体的碰撞过程。牛顿三大定律的数学形式把握了力的基本性质。 2、麦克斯韦方程组 麦克斯韦站在法拉第和汤姆生的肩膀上，在创建电磁场理论的奋斗中经过三个步骤作了三次飞跃，使用高超的数学技巧，终于把电和磁统一起来，这就是著名的麦克斯韦方程组。不打算在此深入讨论这一专门问题，只作一些简单的介绍。 1856年，麦克斯韦在《论法拉第力线》一文中，发展了W.汤姆生的类比方法，用不可压缩的流体流线类比于法拉第的力线，把流线的数学表达式引到静电理中。流线不会中断，力线也不会中断。只能源于电荷或磁极，或者形成闭合曲线。麦克斯韦通过类比明确了两类不同的概念，一类相当于流体中的力，另一类相当于流体的流量。 1861—1862年期间，麦克斯韦曾经在《哲学杂志》上发表了题为《论物理力线》的论文。他借用兰金的“分子涡流”假设，提出自己的模型。他假设在磁场作用下的介质中，有规则地排列着许多分子涡流，绕磁力线旋转，旋转角速度与磁场强度成正比，涡流物质的密度正比于介质的磁导率。 |
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麦克斯韦假定分子涡流具有弹性，当分子涡流之间的粒子受电力作用产生位移时给涡流以切向力，使涡流发生变形，反过来涡流又给粒子以弹性力。当激发粒子的力撤去后，涡流恢复原来的形状，粒子也返回原位。这样，带电体之间的力就归结为弹性形变在介质中储存的位能，而磁场力则归结为储存的转动能。
1865年，麦克斯韦发表了关于电磁场理论的第三篇论文：《电磁场的动力学理论》，全面论述了电磁场理论。这时他已放弃分子涡流的假设。他指出：电磁场是包含和围绕着处于电或磁状态的物体的那部分空间，它可能充有任何一种物质。介质可以接收和贮存两类能量，即由于各部分运动的动能和介质因弹性从位移恢复时要作功的位能。 在这篇论文中麦克斯韦提出了有20个变量的20个方程。直到1890年，赫兹才给出简化的对称形式，整个方程组只包括四个矢量方程，也就是今天的麦克斯韦方程组。 麦克斯韦在电磁理论方面的工作可以和牛顿在力学理论方面的工作相媲美。他紧紧抓住分子涡流这一物理实质，并以漂亮的数学形式表示出来，作出了伟大的历史综合，当然也是物理实质和数学原理相结合的光辉典范。 四、物理学不是数学 数学是对大自然的抽象，而物理则是对大自然的映象。因此，数学和物理有相同的基础。物理学中也有抽象，从而物理学中也必然包括数学；数学中也有映象，所以数学中也必然包括物理。把物理学和数学孤立和对立的观点是站不住脚的。但是，数学是以逻辑为主，物理学是以实验为主。数学只要合乎逻辑就行，而物理学则除了要合乎逻辑外还一定要合乎客观事实。把数学和物理学混同起来的观点也是不对的。从物理的观点来看，一个物理公式，其物理本质比数学公式更加重要。把握了物理本质，就保证了大方向不会错。而只注重数学公式，忽略物理本质，就可能会犯方向错误。在物理方向对头的情况下，数学水平越高，对物理本质的理解也就会越深。因此，数学修养太差的人，很难把握高深的物理本质。在物理方向不对头的情况下，数学水平越高，对物理本质的理解也就会错得越远。并不是数学越高，物理也就就越好。因此，数学不等于物理，数学不能代替物理。 因为物理学不等于数学，物理学的发展也不仅仅靠数学。数学是一种形式逻辑，光靠逻辑推理，物理学是不能前进的。物理学的发展主要依赖于新发现的自然现象。随着科学技术的不断发展，新发现的自然现象也将是层出不穷的。 数学中存在有许多客观上并不存在东西，这些当然就不适用于物理学了。数学中有很多人为的逻辑推理，在物理世界中并不存在。例如数学方程的解有很多不符合实际，必须删除才行。有很多数学公式并不符合和不适用于客观实际，有的在客观实际中根本就不存在。 五、数学原理失败的典型案例 1、地心说 在地心说中，希腊天文学家为了对行星运动给出合理的解释，特别按照毕达哥拉斯——柏拉图主义的传统，用完美的正圆运动的复合来再现行星的表观运动，即托勒密的本轮——均轮宇宙体系。随着观察资源的不断增多，到了哥白尼时代，轮子数已增加到了80多个。而根据日心说，只需用一个椭圆方程就解决了。 2、几何上的大统一 一百多年来，世界上包括爱因斯坦在内最优秀的科学家，想从几何上建立一个大统一的理论，尽管爱因斯坦花了后半生的时间也以失败而告终。这是为什么呢？这是因为他们把空间结构数学化和物理问题几何化。一组固定的几何方程式，怎么能描述万千变化的物理世界呢？这不是一种唯心的东西吗？可以认为它们的大方向错了。自然界的大统一只能从物质世界中去寻找，不能只从数学和几何中去寻找。这一教训是极其深刻的。 六、物理问题几何化的严重偏向 历史上，有时候由于各种因素的制约，理论研究会走向一个极端，它们追求的不是深刻的物理本质，而是漂亮的数学形式。这就难免会用漂亮的数学形式去掩盖其深刻物理本质。而且很容易滑进唯心论的泥潭。这样的教训是深刻的。 在科学界普遍有一种倾向，过于追求漂亮的数学公式，而忽视其物理实质，在深刻的物理实质和漂亮的数学公式发生冲突的时候，干脆把物理实质砍掉。如麦克斯韦总结出麦克斯韦方程式组以后，彻底抛弃了电磁物理模型，把磁的本质深深地隐藏电磁感应强度的散度为0这个公式之中。 |
| 叶先生正确阐述了数学和物理的关系，符合恩格斯的《自然辩证法》，是马克思主义的观点。 |
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偏面追求漂亮的数学形式，有愈演愈烈的趋势。
牛顿告诉德勒姆（Dreham）说：为了避免让那些在数学上知之甚少的人损害我的思想，我故意把《原理》写得深奥一些。牛顿在《原理》中故意突出数学。 麦克斯韦电磁场理论最初是借助于具有力学性质的“以太”涡流模型进行物理类比而推导出来的。但是，后来麦克斯韦在重建电磁理论时全部删除了关于媒质结构的论述。好象麦克斯韦在泼洗澡水的时候连小孩一起泼出去了。在麦克斯韦的电磁场理论给予人的印象好象只剩下几个方程了。 在1913年，爱因斯坦与格罗斯曼联合发表的重要论文《广义相对论和引力论》中，他们提出了引力的度规场理论，用来描述引力场的不再是标量势，而是以10个引力势函数的度规张量，引力与度规的结合，把物理问题几何化。可以这样说，爱因斯坦已经把物理本质看得很淡，完全注重于数学形式了。 七、数学方程的物理意义 物理学中的量化是对大自然的量化，不是对其它什么东西的量化。而大自然首先是它的存在性，因而只有存在的东西才有意义。是深刻的物理本质决定还是由漂亮的数学方程式决定呢？显然是前者，只有把握了深刻的物理实质，大方向就不会错。数学是对物理实践活动的升华和抽象，它源于实践高于实践。由于它高于实践，所以被很多人所追求。一个无论多漂亮的公式，实质上只不过是一件漂亮的外壳，它不再含有具体的物理内容。 任何方程的解，可归结为是一些特殊的点线面。实际上，任何物质都是有大小的，严格地说，数学上没有大小的点，没有粗细的线和没有厚薄的面，在物理世界中都是不存在的。因此，点、线、面的概念甚至数学方程，在物理学上是建筑在沙滩上的，只能近似地去分析和理解它们。它不过是一种数学的抽象。 机械图纸上的实际尺寸都必须带有公差。实际的测量仪器和测量过程都有一定的误差，因此任何一个尺寸测量都不是绝对精确的，而只能给出其上限和下限。与长度的测量相似，质量和时间也是不可绝对精确地测量。除了那些计数值的测量以外，任何计量值的测量都不是绝对精确。因此任何过程是不可绝对精确地测量的。绝对精确的物理方程是不存在的。可以这样说，物理方程只是对具体过程的近似和模拟。那种认为物理方程的解一定是精确的看法是错误的和有害的。因此，自然界是可以量化的，但是自然界是不能精确地量化的。 八、相对论中的问题 狭义相对论物理本质是速度决定论，而不是力的作用论。因为根据洛仑兹变换尺缩、钟慢和质增都是与坐标系作匀速运动的速度密切相关，而不是和力密切相关。但人们知道作匀速运动的物体无论其速度多大都是不受力的。人们不得不问，为什么速度有那么大的能耐呢？尺缩、钟慢和质增都是由速度引起的。这是一种什么样的作用？它们会振振有词地回答，迈克尔逊——莫雷试验证明的呀！洛仑兹为了解释迈克尔逊——莫雷试验的零结果而又不否定以太的存在，提出洛仑兹变换。这一变换就变出了尺缩、钟慢和质增。 |
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绝对空间在哪里？牛顿曾经设想，在恒星所在的遥远的地方，或许在它们之外更遥远的地方。他提出假设，宇宙的中心是不动的，这就是他所想象的绝对空间。从现今的观点来看，牛顿的宇宙的中心是不对的，因为宇宙没有中心。不过，牛顿当时清楚地意识到，要想给惯性原理以一个确切的意义，那就必须把空间作为独立于物体惯性行为之外的原因引进来。爱因斯坦认为，牛顿引入绝对空间，对于建立他的力学体系是必要的，这是在那个时代“一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路”。其实，爱因斯坦的这种想法也是没有道理的，牛顿之所以这样作，和爱因斯坦一样没有弄清力的本质。如果牛顿真正弄清了力的本质，就不必把空间作为独立于物体惯性行为之外的原因引进来了。
当代的物理教科书在讲牛顿力学时，为避免“绝对空间”的提法，都采用“惯性参考系”的概念。据考证，这想法是德国物理学家朗格（L.Lange）提出的。在牛顿力学的框架中，给惯性系下的定义是惯性定律在其中成立的一类参考系，即在此类参考系中，一个不受外力作用的物体总是作匀速直线运动的。若要再问，怎样知道一个物体有没有受到外力呢？没有人能回答！ 在一个参考系中，只要某个物体符合惯性定律，则惯性定律将对其它物体成立。我们把惯性参考系定义为“对某一特定物体惯性定律成立的参考系”，从这里我们再次看到，惯性不是个别物体的性质，而是参考系，或者说，时空的性质。用“惯性参考系”替代“绝对空间”，只是回避了牛顿力学的困难，但是并没有真正解决问题。 在牛顿力学的框架里，我们必须严格地区分“惯性”和“非惯性”两类参考系，在惯性参考系内，惯性定律和其它牛顿力学定律成立；在非惯性参考系内，牛顿三定律不成立。在所有惯性参考系之间，伽利略相对性原理成立，从而它们都是平权的。在非惯性参考系内则会出现一些“反常”现象。 同样地，这些“反常”现象也是人们至今没有弄清力的本质的缘故，如果人们真正弄清了力的本质，就不必严格地区分“惯性”和“非惯性”两类参考系。关于力的本质问题在以后详细论述。 二、马赫的批判 但是，绝对时间和绝对空间毕竟是人为的抽象，经不起实践的检验和严密的审查。二百多年来，引起过不少人的怀疑和争议。到了 19世纪末，奥地利物理学家马赫在他的《力学史评》中深刻地分析了牛顿力学的基本概念以及由其反映的机械自然观，并作出了深入的批判。例如：马赫不同意把惯性看成是物体固有的性质，认为在一个孤立的空间里谈论物体的惯性是毫无意义的，提出惯性来源于宇宙间物质的相互作用。他针对牛顿的绝对时间和绝对空间，驳斥道： “我们不应该忘记，世界上的一切事物都是互相联系、互相依赖的，我们本身和我们所有的思想也是自然界的一部分。”“绝对时间是一种无用的形而上学概念”，“它既无实践价值，也无科学价值，没有一个人能提出证据说明他知晓有关绝对时间的任何东西。”马赫还指出，绝对运动的概念也是站不住脚的。他写道：“牛顿旋转水桶的实验只是告诉我们，水对桶壁的相对转动并不引起显著的离心力，而这离心力是由水对地球的质量和其他天体的相对转动所产生的。如果桶壁愈来愈厚，愈来愈重，最后达到好几海里厚时，那时就没有人能说这实验会得出什么样的结果。” 1883年，马赫在《力学的科学》一书的第二章第6、7节《牛顿关于时间、空间和运动的观点》中写道：“没有必要在这里提出的回顾中来评论牛顿，说他的行动又一次与他所提出来的只研究实在的事实的意图相矛盾。” 马赫的批判存在着三个问题。其一，牛顿很清楚绝对空间和绝对时间是纯粹思维的东西，是纯粹思维的产物。因为牛顿把书取名为《自然哲学之数学原理》，绝对空间和绝对时间当然也是数学抽象了。而且他直截了断地把绝对时间称为数学时间；其二，牛顿不仅有绝对空间和绝对时间的概念，而且也有相对空间和相对时间的概念。牛顿的相对空间和相对时间的概念和我们实际上的时间和空间的概念没有什么根本区别，很清楚，牛顿的相对时空是绝对时空的一部分，是对绝对时空的量度。马赫用相对时空去否定绝对时空并不高明；其三，马赫和牛顿一样，并不明白牛顿力学中最根本的问题是力的本质没有解决。如果弄清了力是物体的相互碰撞，我们只要把碰撞迭加到所研究的对象上，没有碰撞或碰撞正好能相互抵消的就是惯性系，否则就是非惯性系了。因此，牛顿水桶中水面的形式，并不一定反映水桶是否相对于绝对空间有转动，只要反映水桶相对于某一惯性系是否有转动就行了。如果水桶中的水相对于近似惯性系的地球有转动，水一定会受到向心力，水面变凹这正是水桶中的水受到向心力的表征。那种认为宇宙间物质相对于水桶在转动，水面也会变凹的说法是没有任何道理的。宇宙间物质相对于水桶在转动，并不等于宇宙间物质不动，水桶沿相反方向转动。作匀速运的物体具有相对性，因为作匀速运动的物体不受力的作用。从受力的角度来看，转动不具有相对性，宇宙间物质在转动表明宇宙间物质受到向心力，水桶在转动只是水桶受到向心力，宇宙间物质在转动和水桶在转动是完全不同的两个事件。只要水不转动，无论宇宙间物质如何转动，水就不会受到向心力的作用，水面就不会变凹。例如，把地球和水桶一起放到银河中心，如果水桶本身不转动，水桶中的水面决不会无缘无故地变凹。 |
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老叶为什么呐喊 还有人大声喧哗，实在与现实不协调，不是和谐之音。老叶为什么在自由网上呐喊，笔者琢磨老叶脉波，因为是设计农机的，如果研发母舰飞机、两弹一星，情绪就没有那么大的波动。 凭老叶的智力，研发农机太过剩，真有些吃不饱吃不好，命运应该安排搞高尖端国家项目或定向基础研究，一旦异想天开有了自由基础发现，掺和在应用硬近研究中，定能在国家重要学术专刊上发表，也能在科学大家中传播。 老叶在民网里大喊大叫只能消耗精力和时间，要想让大家知道未知，先让大家先知。吃国家饭的大家有几个在自由网里混的，在自由网上混的都是科民加民科，至多万儿八千一大家，从物理学的最基础到物理学的最前沿能冲出国门走向世界。自由基础研究是软远研究，也是我国的软肋，民科能在网上耗起的，也就是那么几个人，大喊大叫实在是没办法的办法，只为成功想办法，不为落后找理由，谁叫我们中国人在基础科学上都落后了，只有"四大发明"，没有"四大发现"。理解创新万岁。 |
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yuzhoumima你说到我心坎上了！
出版了吗？哪里可以买到？ 因是上司免费印的，只收邮费3元。 |
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因此，自然规律的形式就只同碰撞有关而和坐标系的选择无关，一切参照系具有同等的地位，没有一个参照系处在特别优越的地位，从而根本无法探测到参照系本身的运动。只有这样，才能把惯性系、绝对运动、绝对空间真正地驱逐出实验科学的范围。
三、绝对时空观的实际意义 我们知道，在火车上会产生这样一种有趣的景象：顺着火车运动的方向，近处的物体相对于远处物体在倒退，远处的物体则相对于近处物体在前进。也就是说，近处的物体相对于远处物体有一个向后的位移，同样地，如果地球真的在运动，在地球轨道半径两端，就应该看到比较近的恒星相对于比较远的恒星有一个位移。这种现象在天文学上叫做视差位移，也就是地球轨道半径在该恒星处的张角。称为恒星的视差。恒星的视差很小，只有零点几个角秒。一直到十八世纪，终于测出了恒星的视差，证实了地球确实是在绕太阳转动着。这也就是人们测到了地球真的是在绕太阳转动。 因为人的眼睛所看到的物体的大小与物体和人的距离有关。同一个物体越远看起来就越小。如果物体在无穷远处，物体的大小就退缩成一点，物体运动的任一距离也退缩成一点，不难想象物体运动的速度永远为0，因此，无穷远坐标系就是一个绝对不动的坐标系。其实。天文上的恒星坐标系就是一个近似的绝对坐标系。同样地，我们完全可以把无穷远的天球看成是一个绝对不动的空间——绝对空间。 同样地，时间的精度也在不断地提高。第一台铯原子钟的发明，使得时钟的误差从摆钟的每天千分之一秒、石英钟的每天万分之一秒，精确到30万年不超过一秒。 在大多数人眼里，一秒钟只不过是时钟“滴答”一下。但是，对于许多实验物理学家来说，看似简单的“滴答”一下却是一个漫长的过程：铯原子在能级跃迁时要振荡9192631770次。相应的一秒钟精度，也就到了小数点后第9位。美国国家标准与技术研究所(NIST)和位于法国巴黎的国际标准局(BIMP)对时间的控制，实际上已经达到1亿年误差不超过1秒钟的水平。 如果采用更高更稳定的可见光频率来计时，与每秒高达10的14次方的光学振动相比，原子的10的9次方振动频率差了5个数量级。而伽玛射线的上限频率目前还未发现。我们以后得到的时间精度会更高。 总而言之，尽管绝对时空并不存在，随着科学技术的不断发展，人们发现的恒星会越来越远，恒星坐标系也会越来越远；同时，时间精度会越来越高。也就是说，人们正是由相对时空向绝对时空无限靠近。这就是绝对时空的实际意义。 宗荣： 找出自然界结构与统一原理是人们梦寐以求的事，你对此有何见解？ 葛兴： 找出自然界结构与统一原理是非常困难的事。下面就谈谈个人浅见。 一、自然界的结构 按照中国人的理解，自然界也就是宇宙。大约在2500年前后，老子曰：“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。”庄子认为，四方上下是无边无际的，古往今来是没有穷尽的，也就是说，宇宙在边界上是无穷无尽的，在时间上是无始无终的。世人见到的只是宇宙变化的一个个瞬间，在这一个个瞬间中，到处是有形可见，有物可感的实体。这些物体千姿百态，形象各异。上面是天，下面是地，天地之间，有万事万物。 四方上下就是前后、左右和上下三个方向。古往今来是过去、现在和将来一个顺序。古人把广阔无限的三维空间称为“宇”；把无始无终的一维时间名为“宙”。宇宙是时间与空间密切相连的一个整体，也就是自然界是由时间和空间构成。空间是一个个瞬间的客观存在，时间则是把这一个个瞬间的客观存在按照某种顺序运动起来。 |