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时间是一维的,还是N维时空中的一维?两种说法似乎没有区别。但这里面包含了实质的差异,及相对论的不自恰。 一维可以理解为数轴,理论上有了原点、单位、方向就可以使每一个时间点与一个数值(时间)对应起来。但我们某时刻总是在某时间点上及不能倒退,也不能超前,也不能让时间停止。这样的时间可以与时钟程对应关系。 但建立坐标系时,数轴变成了坐标轴。坐标轴上的刻度,表示的不再是坐标轴上的值,而是扩展到整个坐标系,即坐标线(二维)和坐标面(三维)。时空参考系中的时间,是四维时空中的一维。时钟的某一时刻都应该有时空图中的坐标线、坐标面与之对应,洛伦兹变换中是有这些东西的,称之为同时性。但在非惯性系中,由于产生了时空弯曲,同时性失去了原有的意义。爱因斯坦认为应该假设每一个空间点都有一个时钟,但这仍与光速不变原理相互矛盾。作出保持光速不变的同时面是不可能的,因此相对论的光速不变退缩到局域。相对论的弯曲时空并不能通过曲线坐标反映出来,因此每一点有一个时钟,仍然不能表示相对论的四维弯曲时空。相对论没有自恰的时空,广义相对论用的坐标系还是经典坐标系,即用一个时钟表示时间,而且没有洛伦兹时空变换的坐标系。
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