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主题:【手打文摘】现在宇宙理论及假说——超四维时空观(书籍作者:陈旭生) -- 边寒剑

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家园 【手打文摘】超四维时空观对大自然四大悖论的解析(2)(上)

(二)相对时空观与绝对时空观 (上)

现代物理学中,小爱的相对时空观似乎已经完全取代了牛哥机械的绝对时空观,然而,绝对时空的幽灵依然在徘徊。在宇宙中,我们似乎无法完全排除在特定条件下作为绝对评判的时空参照系的客观存在。否则,一切运动和过程都是相对的,将无任何真理可言,客观真理将变成一纸空文。

参考系的选定对于物质运动规律的研究至关重要。在参考系中有一类特殊的参考系,就是相互间作匀速直线运动的参考系,称为“惯性系”。但是在四维时空中,惯性参考系有无限多个。牛哥曾试图寻找一个是所有力学定律都能成立的惟一绝对参考系。把特(but),他失败了。他很快发现,与现实四维时空中实物相联系的任何参考系都不可能成为惟一绝对的参考系,绝对参考系必须与现实四维时空中的任何事物无关。他说:“绝对的真正的和数学的时间自身在流逝着,而且由于其本性而在均匀地、与任何其他外界事务无关的流逝着”,“绝对的空间,就其本性而言,是与外界任何事物无关而永远是相同和不动的。”不难理会,牛哥想要确立的绝对参考系其实是一种超四维时空的参考系。

牛哥绝对时空的超四维时空性,可以从伽利略变幻与洛仑兹变换的相互关系中探究出来。

首先,伽哥变换是同牛哥的绝对时空观相联系,其坐标变换关系为:

X’=X-vt

Y’=Y

Z’=Z

t’=t

洛仑兹变换是与爱因斯坦的相对时空观相联系,其坐标变换关系为:

X’=(X-vt)/[(1-v^2/c^2)^(1/2)]

Y’=Y

Z’=Z

t’=(t-v/c*c)*X/[(1-v^2/c^2)^(1/2)]

不难发现,洛哥变换与伽哥变换之间存在着极限过渡的对应关系:

lim(洛哥变换)=伽哥变换

c→∞

这就是说,当速度突破光速极限趋于无穷大时,速度的量变将引起时空质的变化——洛哥变换转化为伽哥变换。

恩格斯早就指出:“物理学的所谓常熟,大部分不外是这样一些关节点的标记,在这些关节点上,运动的量的(变化)增加或减少会引起该物体的状态的质的变化,所以在这些关节垫上运动,量转化为质。”比如一个大气压下温度100℃就是液态水转换为水蒸气的关节点。

光速C作为一种物理常数,它是一种时空跨维变化的关节点;在四维时空存在极限速度C;在超四维时空中极限速度不再是C,而是无限大,光速极限不复存在。由于牛哥的绝对时空观建立在不存在极限速度的伽哥变换基础之上,因此牛哥的绝对时空观实际上是一种超四维时空观。

然而,牛哥并没有意识到他的绝对时空的超四维属性。他竟列举现实四维时空中的水桶试验来证明他那超四维时空的绝对空间与绝对运动的存在。

“水桶试验”遭到相对论先驱马赫的批判。马格认为牛哥的水桶实验不能说明绝对时空的存在。他对水桶实验提出新的解释:如果水不跟随水桶一起旋转,则水面是平的,这是水的静止不是相对于绝对时空而言,而是相对于水桶下的地球而言;同样,如果水跟随水桶一起旋转,则水的转动也不是相对于绝对空间而言,而是相对于地球而言。水桶试验并没有正式绝对时空于绝对运动的存在。

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