| 这是我找到的一篇东东,各位看看,感觉如何? 〉〉 我认为,在下面四个物理问题没有解释清楚以前,去谈统一物理学是不可能的,物理学应该针对以下问 题进行讨论。如果以下问题清楚了似乎问题可以得到解决。 1.绝对坐标系与相对论 2.空间的形状 3.时空等价、大爆炸和宇宙黑洞和白洞。 4.物质的本质和量子的不确定性 1. 绝对坐标系与相对论 究竟是否存在一个绝对静止的坐标系曾经是物理学争论的一个焦点,但是,随着以太被否定和相对 论的建立,最终以否定绝对坐标系而告终。但是随着黑洞和宇宙大爆炸理论的建立,似乎使科学家又感 到了时间和空间有了起点和终点。那么,我们不禁又要问一个问题,是否能够建立绝对的静止坐标系。 大爆炸理论认为,在过去的某一个时刻,我们与临近的星系之间的距离为零,在数学上是一 个奇点,在大爆炸以前的任何事件,不会影响到今天的物质存在与规律,也就是说,我们只能研究大爆 炸以后发生的事件,那么时间和空间就有了一个起点,今天我们还没有找到它的位置,但是我们已经感 觉到了它的存在,这难道不可以作为我们的一个绝对静止的参考系吗。 相对论与绝对坐标系矛盾吗?回答是否定的。爱因斯坦说:“普遍的自然规律对于任何变换都是协变的 (广义协变性)”这是爱因斯坦对其相对论的概括,任何变换并不否认绝对坐标系的存在。爱因斯坦找 到了两个协变量,一个是四维的时空的弯曲,另一个是光速。在我看来时空的弯曲是无可争议的,而光 速是否能够保持永远协变还有待证实,尤其是在宇宙大爆炸的初期,但是至少在本地光速是不变的,这 对于解决我们身边的问题已经足够了,但是在研究大尺度的宇宙对于光速问题还是有所保留为好。 我们都知道,坐标系选择可以复杂或简化我们的物理现象,会增加一些非本质的物理量,但是不能改变 本质物理量。物理的本质和真实的物理规律应该是在任何变换下都保持不变。当我们找到了绝对静止的 参照系时,我们的非本质物理量就会消失,留下的就是本质的物理量,普遍的物理规律也将达到了最简 化。 相对论也是一个方法论,是在没有找到绝对参照系时的权宜方法,它告诉我们去寻找在任何变换下都保 持不变的量。还有这样的量吗?能量和能量守恒;运动和频率。 2. 空间的形状 如果我们是两维的爬虫,只有当我们知道地球是球,建立一个球面坐标,或者我们知道我们的世界是3维 的而建立一个三维的笛卡儿坐标才能画出真正的地图。一个平面的笛卡儿坐标系无法准确的描述地球的 表面,任何平面地图都是近似的。 宇宙也是这样,如果我们不知道我们的宇宙是个什么形状和维数,是球还是其他的东西,我们就不能建 立一个正确的坐标系,也就无法建立正确的数学表达式。我们能否在宇宙中建立一个三维的笛卡儿坐标 系来描述我们的宇宙吗?如果我们的空间是四维的怎么办?对于量子力学和广义相对论的空间都是四维 ,时空轴完全等价有限而无界。这种时空观至少在两个变换下保持不变,因此我们有理由认为我们的空 间是四维的有限而无界的。 3. 黑洞、白洞、宇宙大爆炸和时空等效 在广义相对论中存在两个奇点,一个在于时间的未来,就是经常被我们讨论的黑洞。另一个是在时间的 过去就是我们讨论的大爆炸的奇点,这一个奇点也可以是一个白洞。白洞的定义是,存在一个截面,光 线只能出来不能进去。宇宙大爆炸的奇点符合这个条件,没有光线进入大爆炸的奇点。白洞在那里呢? 假如我们不幸被卷入了黑洞的界面,我们回头望去看我们刚刚通过的黑洞的界面,在黑洞的内侧是光芒 四射的一个白洞,在黑洞向里的界面上没有光可以向外辐射,黑洞的内界面成了一个白洞,我们有开始 了一个崭新的时间,这里有无限的阳光。如果我们在黑洞的界面上建立一个,四维的坐标系有限而无界 。在时间和空间的负的方向,我们又打开了一个世界,我们永远也不会知道黑洞一侧发生了什么,因为 黑洞是无毛的。难道这不是又一个宇宙的诞生吗?广义相对论在时间的过去只有一个解,是大爆炸,又 是白洞,我们是否可以说,大爆炸等于白洞,我们的另一侧是一个巨大的宇宙黑洞,我们在一个四维有 限无界的空间中。如果大爆炸是一个白洞,那么它是有黑洞提供能量的不断喷发的过程,而不是一次完 成的大爆炸,它不需要暴涨(是我最不喜欢的)。 我们的内部发展的空间有多大,在空间和时间的负的方向,和另一侧黑洞正的时空的世界一样大。进入 白洞后我们移动的速度是什么?是光速(仍然假定光速不变),在经历了大约100亿年白洞发出的光到了 我们的银河系,我们被再生了,在四维的空间中我们还在以光速膨胀,我们睁开双眼回头看我们的白洞 ,我们看见了什么,白洞的光和我们膨胀的速度相同,白洞的光永远也无法追上我们,我们看不到白洞 ,白洞前面的光可以到达我们,但被严重的红移成了红外背景辐射。我们前面的物体和我们后面的物体 都在和我们一样以光速运动,我们无法沿这个轴移动,四维空间的这个轴被压缩成了时间轴,我们只能 感觉沿这个轴我们自己的年龄变化,却无法回到过去或提前到达未来。 爱因斯坦说:“空间和时间的客观意义首先在于四维连续区是双曲面型,因此从每一点出发都有时间的 和空间的线元。坐标本身没有空间或时间的特征,但是空间和时间的特征却都是实在的。然而从本质上 讲,我们不能说一个坐标是时间的,别的坐标是空间的。”《爱因斯坦文集》第三卷,第421-422页,许 良英。 爱因斯坦困惑于时间和空间的本质是相同,但是他们的特征是实在。他不明白为什么时间与空间如此不 同,而本质是一样的。这是答案吗? 4. 物质的本质和量子的不确定性(待整理简要如下) 我认为物质的本质是波,粒子波的形状,是弦理论的物理意义。 在双缝干涉实验中的量子的不确定性实验可以如下解释:同时到达双缝的量子具有相同的相位,产生了 干涉。非同时到达的量子具有不同的相位,不同的相位的量子移动的路径是不同的,表现为量子的不确 定性。如果通过单缝的量子具有相同的相位它的路径一定是确定的。由于到达单缝的量子的相位是随机 的因此衍射的斑点是随机统计规律的。薛定扼方程是统计的规律。 〈〈 |