五、时空的一般化理论、及“绝对时空”与“物理时空”里的公式协变形式
5.1 “绝对时空”、“闵时空”、“物理时空”的区别、及各自与特殊参考系的关系
在牛顿时代就已经证明“伽利略相对性假设”要求“物体运动速度值的上限为无穷大”、与“无特殊参考系”是一一对应的关系,即若一理论要求“物体运动速度值的上限为无穷大”就无特殊参考系,若要求物体运动速度有上限就必然存在特殊参考系;不然,物体运动速度上限值就无法测量与定义.所以,无特殊参考系的只能是“绝对时空”,有特殊参考系的只能是“物理时空”。
“狭义相对性假设”、“伽利略相对性假设”、“伽利略变换”F(v,∞)、“绝对时空”在数理上等价,它们都要求物体运动速度值的上限为无穷大、无特殊参考系,与万有引力场物理等物理动力学规律矛盾。所以,“绝对时空”里一切惯性系平权、所有无质量点的运动规律在所有惯性系中都具有相同的形式,有相对运动、但与物理动力学内容矛盾。
“光速不变假设”、“爱因斯坦变换”F(v,C)、“闵时空”三者在数理上等价,三者都要求物体运动速度值有上限C、无特殊参考系,与万有引力场物理等物理动力学规律矛盾。所以,“闵时空”里一切惯性系平权、所有无质量点的运动规律在所有惯性系中都具有相同的形式,有相对运动、但与物理动力学内容矛盾。
“光速不变现象”、有特殊参考系的“洛伦兹变换”F(Vg,C)、“物理时空”三者在数理上等价,三者都要求物体运动速度值有上限C、有特殊参考系。所以,“物理时空”里参考系不平权、有特殊参考系,物理规律在所有参考系里都有相同的形式,有相对运动、并包含物理动力学内容。
“物理时空”里的这个特殊参考系就是宇宙该区域的万有引力场系,“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”中有这一特殊万有引力场参考系,其它参考系对其“洛伦兹变换”协变。
所以,“狭义相对性假设”与“广义相对性假设”的物理错误是由所在时空的本质决定的,而与时空的维度无关;除去要求速度值的上限为无穷大、无特殊参考系的“相对性假设”之后“闵时空”里的“相对论”就变成了“物理时空”里的有特殊参考系的“相对论”;这样不但更符合物理实际、还不影响“相对论”主要内容的正确性。
因此,三个时空里的规律表达公式各不一样,“绝对时空”里的规律公式形式对“伽利略变换”F(v,∞)协变,“闵时空”里的规律公式形式对“爱因斯坦变换”F(v,C)协变,“物理时空”里的规律公式形式对有特殊参考系的“洛伦兹变换”F(Vg,C)协变;所以,一个时空里的规律公式形式不可以对别的时空里的“变换式”协变。
5.2 判断先前很多物理公式是否错误、或是属于哪个时空理论的依据
因“闵时空”里的运动学公式形式与“物理时空”中的运动学公式形式几乎是一样的、仅在速度V的取值上有无特殊参考系之分,而“闵时空”在严格数学意义上还是矛盾的,所以我们这里只讨论“绝对时空”与“物理时空”里的公式形式就可以了。
若一理论公式对“相对性假设”与“伽利略变换”F(v,∞)协变,那么它就是“绝对时空”里的公式形式;即一公式里对速度值的上限要求是无穷大、无特殊参考系,就是在“绝对时空”里对“相对性假设”与“伽利略变换”协变。
若一理论公式对有特殊参考系的“洛伦兹变换”F(Vg,C)协变,那么它就是“物理时空”里的公式形式;即一公式里对速度值的上限要求是光速C、有特殊参考系,就是在“物理时空”里对有特殊参考系的“洛伦兹变换”协变。
1. 譬如,动能公式 E=0.5MVV (平时书写时,V∈(-∞,+∞)被省略了),
它就是对“相对性假设”与“伽利略变换”协变的“绝对时空”里的公式形式,即这公式里对速度值的上限要求是无穷大。
若将动能公式改为 E=0.5F(Mo,Vg,C)VgVg Vg≦C, F(Mo,Vg,C)是“洛伦兹变换”后的动质量,Vg是运动物体与所在万有引力场特殊参考系的相对速度,Mo是对该特殊参考系的静止质量,
那么E=0.5F(Mo,Vg,C)VgVg Vg≦C就是在“物理时空”里对有特殊参考系的“洛伦兹变换”协变的公式形式。
而E=0.5F(M,V,C)VV V≦C就是在“闵时空”里对“爱因斯坦变换”协变的公式形式。
2. 再如,质能公式E=MoCC Mo是对地表的静止质量,它表示一质量物体静止时的内能;
当它运动时的总能量 E=MoCC+0.5F(Mo,Vg,C)VgVg Vg≦C,公式就是一个对有特殊参考系“洛伦兹变换”协变的“物理时空”里公式形式。
那么E=MCC+0.5F(M,V,C)VV V≦C 就是一个对“爱因斯坦变换”协变的“闵时空”里公式形式。
由此,我们就可以发现原来的动能公式E=0.5MVV仅仅是在“绝对时空”里对“相对性假设”与“伽利略变换”协变的公式,它仅仅是“物理时空”里动能公式E=0.5F(Mo,Vg,C)VgVg Vg≦C在低速情况下的近似;犹如“伽利略变换”是有特殊参考系“洛伦兹变换”在低速情况下的近似一样。
同样,“闵时空”里的动能公式E=0.5F(M,V,C)VV V≦C与“物理时空”里的动能公式E=0.5F(Mo,Vg,C)VgVg Vg≦C在公式形式上几乎一样,但“闵时空”里动能公式的无数计算值中就只有选地面为参考系的计算值与“物理时空”里动能公式的计算值及物理实际值一致。
这就是那么多人怀疑“相对论”却不知道“相对论”错在“相对性假设”上的问题所在,“绝对时空”与“物理时空”的矛盾体是多么迷惑人。
至此,时空的一般化理论向大家讲明了,运用这点,我们就可以判断先前很多物理公式是否错误、或是属于哪个时空理论的了;所以,我们先前用的很多公式都是“绝对时空”里的经验公式与“闵时空”里的公式形式,都要修改。
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