宇宙邊界和時間的相對性(DOC 28頁).doc

宇宙邊界和時間的相對性 膨脹的“時間球”作者：郭丙善摘 要：揭示宇宙空間問題是一件龐大的認識工程?！熬嚯x是一個時間概念” “時間是三維的”，通過改變?nèi)藗儗Α熬嚯x”、“時間”概念的固有認識，建立了“時間球”宇宙模型。從“時間球”角度揭示了宇宙是什么樣子的，何為宇宙的中心和邊界。同時指出了時間在時空中的相對性的原因，闡述了光線運動軌跡問題、光線彎曲及曲率函數(shù)問題，解釋了背景輻射現(xiàn)象和光速不可疊加現(xiàn)象。并且根據(jù)“時間球”宇宙模型對宇宙現(xiàn)象作出了一些推論和解釋。關(guān)鍵詞：宇宙邊界、“時間球”、時間流逝相對性、速度疊加原理、光速不變作者簡介：郭丙善，河北石家莊人，1970年10月10日出生，男，工程師職稱。電話Email：。n 0引言隨著科學(xué)不斷取得成就，人類認識和改造自然的能力得到不斷提高。廣義相對論和量子力學(xué)為人類認識宇宙帶來了曙光。霍金和彭羅斯根據(jù)奇性定理預(yù)言宇宙存在一個奇點，那里是時間和空間的開始。奇點的存在，很好支撐了宇宙大爆炸理論，也支持了20世紀的偉大發(fā)現(xiàn)宇宙在膨脹這一事實。雖然人們對宇宙的認識不斷加深，但仍然沒能給出像宇宙邊界這樣問題的終極解答。人們在認識宇宙的道路上受到了太多固有認識的束縛，這些固有認識限制了人們認識觀念的飛躍。認識宇宙更多地應(yīng)靠理性，而不能完全依賴固有原理。舉個例子，勾股定律沒人懷疑過，可要把它放在宇宙這樣大的時空尺度它未必就是正確的。認識宇宙的過程，其實是人們對自己觀念的一個整理過程。正確的理論來自正確的認識觀念，人們對宇宙的認識主要來自感覺，尤其是視覺，它是人們獲取遙遠數(shù)據(jù)信息的主要渠道，所以人們必須對距離、時間、光線等概念進行認真的分析，從而辨別出這些概念的實質(zhì)?！熬嚯x是一個時間概念”、“時間是三維的”、“光線是以漸開線軌跡運動的”，人們樹立這些觀念是建立“時間球”宇宙模型的基礎(chǔ)。 本文觀點是建立在霍金和彭羅斯的宇宙存在開端的觀點之上的，同時也是以宇宙大爆炸觀點為基礎(chǔ)的。n 1、時間球概念1.1、距離是一個時間概念在日常生活中，距離是一個與我們生活活動密不可分的概念。河北石家莊距離北京250公里。如果有人問你河北石家莊在哪里，你可能回答：從北京西客站坐火車向南行駛250公里就到了。250公里成了區(qū)分北京和石家莊兩個城市的地理依據(jù)。我們已經(jīng)非常習(xí)慣用距離來區(qū)分兩個地點，所有人從來都沒有探究過距離的實質(zhì)。如果所有火車都是按照100公里/小時的速度在行駛，人們也都知道這一情況并且從來都沒有懷疑過，再遇到有人問石家莊在哪里的問題時，是否也可以這樣回答：從北京西客站坐火車向南行駛兩個半小時就到了。距離其實是一個時間尺度，在石家莊在哪里這個問題里，250公里和兩個半小時的答案都對，250公里等于兩個半小時。這點很重要，在宇宙時空這樣大尺度的問題上，距離變得越來越?jīng)]有意義，最終時間變成了區(qū)分兩點的標準（見圖1）。圖1在現(xiàn)階段我們還從未發(fā)現(xiàn)有比光速更快的速度，我們完全可以把光速設(shè)定為計算兩點距離的標準。兩點距離即使再近，光線從一點運行到另一點，也總是要發(fā)生時間，所以說距離其實是一個時間尺度。假設(shè)A、B兩點相距5光年，以光速為標準，以后我們可以回答A、B兩點距離為5年。若A、B兩點距離為0年，A、B兩點就撞在了一起。兩輛汽車之所以會發(fā)生碰撞，是因為它們的距離變?yōu)?年。下面我們進一步探究兩點間的時間差問題。我們知道，光線從太陽運行到地球大概需要8分鐘，站在地球上的人看到此時的太陽光其實是太陽8分鐘前發(fā)出的，人們可以認為太陽距地球的距離為8分鐘。假設(shè)觀察者站在地球上，地球上的時間是現(xiàn)在時刻，可以認定為0分鐘時刻，此時太陽是地球過去的8分鐘，可以認定為-8分鐘時刻，它們的差是8分鐘。若觀察者站在太陽上，情況正好相反，太陽上的時間是現(xiàn)在時刻，可以認定為0分鐘時刻，此時地球是太陽過去的8分鐘，可以認定為-8分鐘時刻，它們的差也是8分鐘。宇宙中的時空點是有時間性質(zhì)的，它們是時間性和空間性完美的結(jié)合。宇宙中時空點的時間性質(zhì)是相對的。上述太陽和地球距離的例子中，觀察者站在地球上，地球處的時間性質(zhì)就是0分鐘時刻，太陽處的時間性質(zhì)就是-8分鐘時刻；若觀察者站在太陽上，則太陽處的時間性質(zhì)變?yōu)?分鐘時刻，而地球處的時間性質(zhì)變?yōu)?8分鐘時刻。這不影響它們間的距離。在上述太陽和地球距離的例子中，觀察者看到的所有景象都是過去時刻發(fā)生的，他所看到的所有其它物體距他的眼睛都存在距離，哪怕距離再小，光線的傳輸也需要時間，所以他看到的都是過去的事情。他眼睛處那一點的時間性質(zhì)為零，它之外所有時空點的時間性質(zhì)都是負值，都是過去。距離我們越遠發(fā)來的光線，事件過去的時間越久遠?？梢赃@么說，觀察者的“視覺宇宙”其實是過去不同時間發(fā)生的事件，其影像在現(xiàn)在這一時刻傳到我們眼睛處的組合，我們被過去事件所包圍。“視覺宇宙”是由看到的過去事件的影像組成的（見圖2）。圖2：觀察者被過去事件層層包圍我們看到的五彩繽紛的世界其實都是過去發(fā)生的，甚至你看到你自己的雙手也都是過去的。由于光線傳輸?shù)乃俣群芸欤覀兛吹降氖澜珉x我們又如此近，以至于我們感覺一切都在同時發(fā)生。正是這一點使我們認識宇宙過程中總是把時間和空間分開看待。認為時間是沿一個維度從過去向?qū)磉\行，而空間中的萬物變化與時間毫不相干。事實上，拋開了時間因素，把時間看成靜止的一刻，我們就會產(chǎn)生很多錯覺，最終影響我們對宇宙問題的深入了解。比如，在較短距離上，我們可以不計較空間點的時間性質(zhì)，五米加五米等于十米，勾股定律符合的非常好。可在大尺度上，時間性質(zhì)就不能被拋棄，五米和五米就不能相加，勾股定律也失靈了。我總提勾股定律，是因為狹義相對論在推導(dǎo)過程中用到了勾股定律，我認為他的結(jié)果是有局限性的。我們再把時間尺度放得大一點。引言中已經(jīng)說了，本文觀點是建立在宇宙大爆炸觀點基礎(chǔ)之上的，認為宇宙有一個開端一直發(fā)展到現(xiàn)在，宇宙是從一個點開始的。我們假設(shè)宇宙從開端到現(xiàn)在已存在200億年。從理論上講，我們向前看，只要我們有足夠的耐心，就一定能夠看到200億光年處發(fā)射過來的光線，那是宇宙起始的一刻，是奇點。同樣的道理，我們回過頭來向后看，也應(yīng)能夠看到200億光年處的事件，也是宇宙起始的一刻，是奇點。我們向四周看，在四周方向都應(yīng)能看到200億光年處發(fā)來的一束光線，都是宇宙的開端，是奇點。200億年前宇宙爆炸時幾乎是從一個點開始的，浩淼無垠的宇宙怎么竟被一個點包裹著呢？我們四周從最遠處傳來的光線怎么起源于一個共同的點子（奇點）呢？事實也確實是這樣。在我們的視覺里我們的宇宙確實被一個點子包裹著（見圖3）。宇宙怎么會是這樣的，我們四周從最遠處飛來的光線它們的起點怎么會扭結(jié)在一起，光線是什么時候開始彎曲的，是什么使光線彎曲的。要想明白其中的道理，認清宇宙的真實面目，我們的觀念必須飛躍。圖3：觀察者看到浩淼無垠的宇宙竟被奇點包裹著1.2、時間是三維的學(xué)過幾何知識的人都知道，直線是一維的，平面是兩維的，空間是三維的。維是指獨立的時空坐標的數(shù)目。一維是線，定義“點”需要一個坐標參數(shù)（X）。二維是一個平面，定義“點”需要兩個坐標參數(shù)（X，Y）。三維是體積，定義“點”需要三個坐標參數(shù)（X，Y，Z）。隨著人們對宇宙認識的深入，人們開始努力把時間和空間聯(lián)系起來看問題。通過研究，人們認識到空間和時間不是孤立存在的，而是彼此存在關(guān)聯(lián)的。但它們究竟存在什么樣的聯(lián)系，還一時鬧不明白。于是有人在三維空間之外又增加了一個時間維，定義“點”需要四個坐標參數(shù)（X，Y，Z，t）。在如此的四維空間里，時間維度垂直于其它三維，并沿著一個方向從昨天到達今天，并不可逆轉(zhuǎn)地走向明天?；艚鸬臅r間箭頭，認為時間像一列火車一樣沿單維度運行，由過去走向?qū)怼r間維果真像上述四維空間描述的那樣沿一維方向發(fā)展的嗎？時間坐標參數(shù)t果真能夠和其它三維坐標參數(shù)X、Y、Z并列在一起嗎？問題恐怕就在這里。如果我們的假設(shè)出了錯誤，那么建立在錯誤假設(shè)基礎(chǔ)上的結(jié)論可想也是錯誤的。本書觀點認為，時間是三維的，它和空間的三維性是完全統(tǒng)一的，甚至可以說時間的三維性決定了空間的三維性。請看下面對時間三維性的論證。在上一節(jié)“距離是一個時間概念”中已經(jīng)介紹過，宇宙空間的每一點都有時間性質(zhì)，且各點時間性質(zhì)是相對的，在我們的“視覺宇宙”中，只有我們眼睛處那一點可以認為時間性質(zhì)為零時刻，之外四周其它所有的點的時間性質(zhì)都是過去時刻，觀察者被過去事件所包圍。距離越遠，過去的時間就越久遠。這些過去事件的影像以光的形式從四周向觀察者聚攏過來，直至聚攏到眼睛上那一點。顯而易見，觀察者被一層層過去時間球面所包圍，一層層過去時間球面形成了“過去時間球面空間結(jié)構(gòu)”。以觀察者為球心，向四周方向都是過去方向，時間呈現(xiàn)出三維性質(zhì)來（見圖4）?！熬嚯x是一個時間概念”是認識宇宙的關(guān)鍵，“時間是三維的”是認識宇宙問題的基礎(chǔ)。 圖4：時間呈現(xiàn)出球面空間性質(zhì)，是三維的1.3、“視覺宇宙”的組成我前面一直在提“視覺宇宙”這個概念。所謂“視覺宇宙”，就是觀察者應(yīng)該能夠看到的宇宙事件影像的總和。在當前時刻觀察者看到的宇宙影像我們稱之為“在視宇宙”，它就是一張宇宙相片。我們觀察宇宙就像在看電影一樣，是一張張宇宙相片的連續(xù)播放。隨著時間的延續(xù)，宇宙事件在不斷地變化，我們看到的相片也在不斷地變化。由于光線傳遞需要時間，在當前時刻觀察者看到的是“在視宇宙”，另外兩部分“視覺宇宙”不能看到。一部分是“將視宇宙”部分，這部分宇宙事件的光芒還在傳遞路途中，還沒到達觀察者眼前。另一部分是“已視宇宙”部分，這部分宇宙事件的光芒已經(jīng)經(jīng)過觀察者眼前，觀察者已看過的那部分?！耙岩曈钪妗薄ⅰ霸谝曈钪妗?、“將視宇宙”一起囊括了宇宙的全部事件的景象（見圖5）。由于宇宙空間點的時間性質(zhì)具有相對性，所以不同的觀察者站在宇宙中不同的位置觀察到的宇宙景象是不完全相同的。就像兩個人站在道路的兩側(cè)，一個人感到道路在左側(cè)，另一個人感到道路在右側(cè)。同是一個宇宙，觀察到的景象不同是因為觀察者所處的位置不同。圖5：視覺宇宙由三部分組成 我們收集宇宙信息主要靠視覺。前面談到，視覺看到的都是過去的事件。在宇宙事件中，時間具有相對性，站在A事件處觀察，認為B事件是過去；而反過來站在B事件處觀察， A事件又變成了過去。把時間尺度放得再大一點，假設(shè)A、B兩點相距200億光年，站在A事件處觀察，認為B事件是宇宙的開端；而反過來站在B事件處觀察， A事件又變成了宇宙的開端。話說回來，觀察者看到的都是影子，都是過去時間發(fā)生的事情。觀察者站在A處，看到了在B處宇宙爆炸那一刻的景象，那已是200億年前的事了，那B現(xiàn)在又在干什么呢？B現(xiàn)在的光線還未到達，我們無法知道。上述對宇宙的性質(zhì)講了很多，但還不能囊括宇宙現(xiàn)象，宇宙的整體容貌還不能展現(xiàn)在我們面前。下面介紹“時間球”概念。1.4、“時間球”概念在第一節(jié)“距離是一個時間概念”中，根據(jù)大爆炸理論，距離觀察者越遠，當時的宇宙越小，空間尺度應(yīng)該越小。而在第二節(jié)“時間是三維的”中我們提到“過去時間球面空間結(jié)構(gòu)”這個概念，它是從純視覺角度來審視宇宙，它以觀察者為中心，以時間（距離）為半徑建立起來的球面空間結(jié)構(gòu)，離觀察者越遠空間尺度應(yīng)該越大，它和我們現(xiàn)實中對宇宙的感覺是一致的。以上兩種現(xiàn)象，一個感覺離觀察者越遠空間尺度應(yīng)該越小，一個感覺離觀察者越遠空間尺度應(yīng)該越大，孰對孰錯呢？這是我們認識宇宙必須攻克的非常重要的一環(huán)，只有攻克了這一環(huán)，宇宙的全貌才會呈現(xiàn)在我們的面前。下面介紹“時間球”概念。按照大爆炸的觀點，宇宙是從一點開始的。從宇宙開始的那一刻，產(chǎn)生了時間，時間具有三維性（而不是一維性），所以時間從奇點位置沿球面向四周擴展。隨著時間的延續(xù)，時間球面像一個吹起來的氣球一樣不斷膨脹，并且隨著時間的延續(xù)還將繼續(xù)發(fā)展下去，這就是我們說的宇宙膨脹。本觀點認為時間是宇宙膨脹的根本動力，這是時間的特性，也是我們要轉(zhuǎn)變的固有觀念之一。在時間球面膨脹過程中，時間球面總是宇宙的現(xiàn)在時刻，站在球面（現(xiàn)在時刻）看，球心方向總是過去方向，背離球心方向總是將來方向。需要說明的一點是，相對于宇宙開端而言，宇宙的年齡是絕對的，這是時間的絕對性。而時間球面代表的是現(xiàn)在時刻，所有宇宙的“現(xiàn)實存在”都卷縮在時間球面上。在這個球面上，各“現(xiàn)實存在”之間存在距離，距離是一個時間尺度，這是時間的相對性。站在宇宙時間絕對性角度上講，宇宙的“現(xiàn)實存在”是指現(xiàn)在時刻宇宙的所有事實存在，它只能存在于現(xiàn)在時刻，而不能存在于過去和將來，我們稱之為“現(xiàn)在宇宙”?！艾F(xiàn)在宇宙”是一個球面。球面以內(nèi)部分發(fā)生在現(xiàn)在時刻以前，是宇宙的過去，稱之為“過去宇宙”?！斑^去宇宙”是已發(fā)生過的事件，僅以影像存在?！艾F(xiàn)在宇宙”和“過去宇宙”一起就構(gòu)成了“時間球”。（見圖6）圖6“時間球”的特點是：以宇宙開端那一刻為中心；半徑代表著宇宙存在時間的絕對尺度；時間球面是動態(tài)的，從宇宙開端那一刻起，隨時間延續(xù)向四周持續(xù)擴張；宇宙所有“現(xiàn)實存在”卷縮在“時間球”球面上；球面以內(nèi)是已發(fā)生過的事件，是過去，現(xiàn)在這些事件已不復(fù)存在了，它們的影像在“時間球”球面上運動；“時間球”球面上的運動和球面擴張同時進行著，導(dǎo)致運動軌跡的復(fù)雜性；“時間球”球面是封閉的，宇宙空間中的任何運動都是“時間球”球面上的運動，宇宙空間中的直線運動是“時間球”球面上的大圓運動，邏輯上講，直線運動可以繞球面一周回到原地。在現(xiàn)實生活中我們可以這樣認識“時間球”?！皶r間球”球面是相對于宇宙開始那一刻而言的，是絕對的，是嚴格的由過去向?qū)頂U展，它隱含在三維空間中。也就是三維空間中的每一點相對于宇宙開始那一刻具有相同的現(xiàn)在時刻，它們到宇宙開端的時間是相等的，具有相同的宇宙年齡。但由于三維空間各點間存在距離，所以各點的時間性質(zhì)又是相對的，每一點都可以把自己當作現(xiàn)在時刻，而把其它點當作過去時刻。宇宙是各時空點時間相對性與時間絕對性的統(tǒng)一。按照“時間球”觀點，我們不能靜態(tài)地去看待宇宙空間，而應(yīng)該動態(tài)地去看。比如，我們不能固執(zhí)地去尋找奇點在宇宙中的位置，從而判斷我們地球在奇點的哪一側(cè)。奇點對應(yīng)的其實是宇宙開端的那一刻，是一個時間概念。1.5、我們只能看到過去，走向?qū)砀鶕?jù)“時間球”觀點，時間是從球心開始向四周擴張的，時間發(fā)展的方向不可逆轉(zhuǎn)。人類賴以生存的“現(xiàn)在宇宙”是“時間球”的球面。宇宙事件必須發(fā)生在當前時刻，也就是必須發(fā)生在“時間球”球面上?！皶r間球”的內(nèi)部是宇宙的過去，是已經(jīng)發(fā)生過的事件，這些事件現(xiàn)在已經(jīng)不存在了，存在的只是它們以往的影像。由于光具有速度，一切影像傳入我們的眼睛總需要時間，所以我們看到的都是已經(jīng)發(fā)生的，都是宇宙過去的事件。由于光傳播需要時間，所以我們不能渴望在宇宙事件發(fā)生的同時就看到它，這就是我們只能看到過去事件而不能看到現(xiàn)在事件和將來事件的原因。也就是說我們只能看到“時間球”內(nèi)部（只是內(nèi)部的一部分，而不是全部），而不能看到“時間球”球面和球面以外。我們所看到的是過去時刻時間球面?zhèn)鱽淼挠跋窠M合。站在“時間球”角度看，我們自己總處于現(xiàn)在時刻，一直處在“時間球”球面上。由于時間不斷流逝，“時間球”球面不斷向?qū)頂U展，所以我們只能和時間球面一起向?qū)磉\動。時間發(fā)展方向的不可逆轉(zhuǎn)決定了我們不能回到過去時刻，也就是我們不能進入到時間球內(nèi)部去。但在我們感覺到的視覺宇宙中，就自己而言，只有自己所處的點是現(xiàn)在時刻，一切影像都是宇宙的過去，自己被過去事件的影像所包圍?！皶r間球”球面是現(xiàn)實存在的，是“實”的，而我們看到的影像是已經(jīng)發(fā)生過的，是“虛”的。由于我們在認識宇宙的過程中，總是忽略時間這一關(guān)鍵因素，總是把過去發(fā)生的事件當作現(xiàn)在這一時刻的存在，因而對宇宙的認識就產(chǎn)生了偏差。在小宇宙尺度上我們沒有感覺到這種偏差對我們判斷的影響，而在大宇宙尺度上，這種偏差的存在是致命的。1.6、宇宙的邊界和中心人類在地球上已存在上百萬年了，人類的發(fā)展過程是一個不斷認識自然和改造自然的過程。起初人們認為大地是平的，曾試圖探尋大地的邊緣。后有人提出大地是圓球狀的觀點，相信的人很少，直到近代隨著航海事業(yè)的發(fā)展，人類繞地球航行了一周，人們才認識到大地是圓球狀的這一事實，自此沒有人再探尋大地的邊緣了?，F(xiàn)在，廣袤無邊的宇宙又給人們提供了廣闊的遐想空間，宇宙的中心在哪里？宇宙的邊界是什么樣的？其實“時間球”觀點已經(jīng)給出了解釋。 我們感覺到的宇宙空間都卷縮在“時間球”球面上。在“時間球”球面上，時間賦予每一時空點同樣的權(quán)利，點與點之間雖然時間性質(zhì)不同，但它們的時間性質(zhì)是彼此相對的，沒有哪一點比其它點更特殊。站在“時間球”球面上任一點觀察，其它點都包圍在它的周圍，就是說每一點都可以把自己當作宇宙的中心。宇宙沒有真正的中心，無論你站在宇宙中哪一個位置，你對宇宙的感覺都是相同的。宇宙不會因為方向的不同在性質(zhì)上出現(xiàn)差異，宇宙總體是平坦的。（見圖7）圖7關(guān)于宇宙邊界的問題，人們曾試圖發(fā)射飛行器去探尋宇宙的邊界。前面關(guān)于“時間球”的特點描述已經(jīng)說了，宇宙空間中的任何直線運動都是時間球球面上的大圓運動，邏輯上講，可以繞過“時間球”一周回到原地。所以說，發(fā)射出去的飛行器不會探索到宇宙的邊界，只能探索到遙遠距離的宇宙事件。如果設(shè)想飛行器有足夠快的速度，它可以從相反的方向飛回來。那在我們的視覺宇宙中如何理解宇宙的邊界問題呢。視覺宇宙是以觀察者為中心，以時間（距離）為半徑建立起來的球面空間結(jié)構(gòu)，離觀察者越遠過去的時間越久遠，視覺宇宙的邊緣就是宇宙開端時刻的事件。從“時間球”模型角度講，宇宙的邊界其實是個時間概念，這個邊界就是“時間球”球面，它一邊是過去，另一邊是將來。或者說我們自己就站在宇宙的邊界上，我們遙望著過去，走向?qū)怼?1.7、光線是以漸開線軌跡運動的在視覺的三維空間中，我們從小就被傳授光線是以直線傳播的，現(xiàn)實實踐也證明光線具有嚴格的直線傳輸性能。人們得出光線以直線傳播的結(jié)論是基于這樣一個前提的，就是忽略了時間這一關(guān)鍵因素，把一個時間段當作一個時刻看待。例如，光線在空間中已經(jīng)運行了5年，而人們在觀察它的軌跡時仍然把它當做是一個時刻的事情，這就形成了錯覺。其實，若考慮到光線傳播所需要的時間，光線是以漸開線軌跡傳播的。由于宇宙中任何事件都必須在當前時刻發(fā)生，也就是必須在“時間球”球面上發(fā)生，所以宇宙中的任何運動都是“時間球”球面上的運動。我們向宇宙深處作直線運動，實際上是在“時間球”球面上做大圓運動。我們在做大圓運動的同時，“時間球”球面也在隨時間不斷地膨脹，我們所做大圓運動的半徑在不斷變大，所以我們走過的路程不是一個圓，而是一條漸開線。在三維空間中，我們把光線運動看成直線運動，但在“時間球”球面上，光線也是以漸開線的軌跡向我們飛來或以以漸開線的軌跡遠離我們而去。我們觀察宇宙，看到的是過去宇宙的光線，所以我們看到的宇宙是以漸開線的形式彎曲的，離我們越遠彎曲曲率越大，以至于我們看到的四周離我們最遠的點會彎曲到一點（奇點）。（見圖8）圖81.8、視覺宇宙空間是一個“桃形”時空面我們看到的三位空間，并不是“時間球”球面以內(nèi)的全部，我們所看到的是過去宇宙事件的影像經(jīng)過歷史時間的飛行到達我們眼中的綜合圖像，或者說是過去時刻不同時間球面?zhèn)鬟^來的影像組合。我們看到的是過去影像的連續(xù)播放。影像是以光線傳遞的，從我們四周飛來的光線都是以漸開線的軌跡向我們飛來的，我們自己站在漸開線的末端，漸開線上每一點代表過去不同時刻發(fā)生的事件。由于光線沿著漸開線軌跡飛來，所以我們看到的三維空間其實是“時間球”內(nèi)由所有漸開線組成的漸開線面，它像一個桃子，是一個“桃形”面，觀察者總是站在“桃形”面的尖端。（見圖9）圖9“現(xiàn)在宇宙”和我們看到的宇宙是兩個概念?！艾F(xiàn)在宇宙”代表的是現(xiàn)在時刻宇宙中所發(fā)生的一切，是“時間球”的球面，是實實在在的。由于光線傳遞需要時間和宇宙在不斷膨脹，嚴格講，我們根本看不到“現(xiàn)在宇宙”的樣子，我們看到的宇宙只是宇宙過去時間的樣子，是影子，是“時間球”內(nèi)的一個桃形面，是虛的。自己總站在桃形面的尖端，奇點在桃形面的內(nèi)核部，看到的越遠的點離奇點越近，奇點在理論上講是我們看到的四周距我們最遠的點，它的影子在時間球面上以光速向我們傳遞。本觀點認為宇宙是以光速均勻膨脹的（后面我會論證），所以奇點的影子緊跟在我們后面，它的光芒只差一點到不了我們的眼前。因為我們也在以光速遠離奇點，所以我們的觀測手段無論多么強大，也看不到奇點那一時刻的影子。雖然我們看到的是過去的影子，但是我們觸摸到的都是現(xiàn)實，是“現(xiàn)在宇宙”。嚴格意義上講，我們看到物體的位置和我們觸摸到物體的位置是不同的。由于光速很快，在短程距離這個差異可以忽略，如果這個距離達到宇宙尺度，這個差異就不能忽略了。舉例來講：假設(shè)我們有足夠長的手臂，我們出手的速度足夠快，我們可以根據(jù)我們的觀察觸摸到火星，但我們未必能夠根據(jù)觀察觸摸到40億年前的星球，因為這個星球已隨宇宙膨脹運動40億年了。換句話說，我們可以用手觸摸到這個星球，我們看到的卻是它40億年前的位置，它現(xiàn)在的位置在我們的視野之外。在第三節(jié)“視覺宇宙的組成”中我曾提出，視覺宇宙是由“已視宇宙”部分、“在視宇宙”部分和“將視宇宙”部分一起組成的，那它們與時間球是怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？“已視宇宙”部分對應(yīng)的是漸開面以內(nèi)部分，“在視宇宙”部分對應(yīng)的是漸開面部分，“將視宇宙”部分對應(yīng)的是漸開面和“時間球”球面夾在中間的部分（見圖10）。圖10：視覺宇宙和時間球的對應(yīng)關(guān)系1.9、光線的彎曲曲率前面已經(jīng)討論了，光線在“時間球”球面上是以漸開線的軌跡向我們傳來的，我們正在觀察的宇宙是一個“桃形”面，觀察者總是站在“桃形”面的尖端。需要說明的一點是，“桃形”面的模型是建立在“宇宙是在以光速膨脹”這樣一個假設(shè)基礎(chǔ)之上的，也就是宇宙中每一個時空點都在以光速遠離奇點。后面我會討論這一點。圖10如上圖（圖10）所示，在時間球上，觀察者的視線與過去時刻光線方向夾角的正切定義為光線的彎曲曲率，則=tan，取值范圍在0-2間。我們設(shè)定宇宙已經(jīng)存在的年限為T，從時間球模型建立過程中，我們可以分析出與宇宙存在的絕對時間尺度是有對應(yīng)關(guān)系的。也就是說，觀察者站在現(xiàn)在時刻看宇宙，過去不同時期光線彎曲曲率是不同的（對應(yīng)關(guān)系見表1）。表1：宇宙不同時期的光線曲率序號光線彎曲曲率=tan1對應(yīng)宇宙時期T3T /4T/2T/402光線與視線夾角0/23/223光線彎曲曲率000表1所示現(xiàn)象解釋如下：（一）我們觀測現(xiàn)在時刻事件，也就是宇宙已存在時間T這一時刻事件，我們觀測到的光線傳播方向與光線的實際傳播方向是一致的，夾角為零，光線的彎曲曲率也為零。（二）我們觀測3T /4時刻事件，也就是宇宙已存在時間3T /4這一時刻事件，我們觀測到的光線傳播方向與光線當時實際傳播方向的夾角為/2。也就是在3T /4這一時刻，事件實際發(fā)出光線的方向與我們觀測到的光線方向是垂直的，光線的彎曲曲率為。（三）我們觀測T /2時刻事件，也就是宇宙已存在時間T /2這一時刻事件，我們觀測到的光線傳播方向與光線當時實際傳播方向的夾角為。也就是在T /2這一時刻，事件實際發(fā)出光線的方向與我們觀測到的光線方向是相反的，光線的彎曲曲率為0。（四）我們觀測T /4時刻事件，也就是宇宙已存在時間T /4這一時刻事件，我們觀測到的光線傳播方向與光線當時實際傳播方向的夾角為3/2。也就是在T /4這一時刻，事件實際發(fā)出光線的方向與我們觀測到的光線方向是垂直的，方向與3T /4時刻事件光線方向相反，光線的彎曲曲率為。（五）我們觀測0時刻事件，也就是宇宙在開端這一時刻事件，我們觀測到的光線傳播方向與光線當時實際傳播方向的夾角為2。也就是在宇宙開端這一時刻，事件實際發(fā)出光線的方向與我們觀測到的光線方向是平行的，方向與T時刻事件（也就是現(xiàn)在時刻事件）光線方向相反，光線的彎曲曲率為0。1.10、空間尺度的偏差前面討論了，過去不同時期事件發(fā)出的光線相對于現(xiàn)在來說是存在彎曲的，過去的時間越久遠彎曲的曲率越大，這就造成了我們在測量空間尺度時會出現(xiàn)偏差。在近距離上可以認為是偏差，而在大尺度距離上可以說是完全錯誤的結(jié)果。以往我們測量空間星體尺度，往往把光線傳播當做直線傳播，然后按照平面幾何原理來計算星體的尺度，這樣計算出來的結(jié)果要比實際尺度大。請看下面分析。如下圖（圖11）所示，我們站在O點觀測天體時，因為我們認為光線是按直線傳播的，所以我們測出天體AB的尺度是（A）到（B）的距離h，而光線在傳播過程中實際上是彎曲的，天體的實際尺度應(yīng)該是A到B的距離k，于是就出現(xiàn)了觀測尺度與實際尺度間的偏差（2s）,尺度h是虛的，尺度k是實的。圖11：觀察尺度與實際尺度的偏差還以上圖為例，根據(jù)日常觀測，假設(shè)我們計算出天體AB的尺度為5萬公里，同時在日常觀測中我們也發(fā)現(xiàn)有一發(fā)光星體正以1萬公里/小時的速度從星體AB背后經(jīng)過，按照我們的計算，發(fā)光星體從星體AB背后經(jīng)過的時間應(yīng)該是5小時。如果我們?nèi)ビ^察，我們會發(fā)現(xiàn)，發(fā)光星體從星體AB背后經(jīng)過的時間要比5小時短，這就是觀察尺度與實際尺度的偏差造成的。若發(fā)光星體從星體AB背后經(jīng)過的時間為4.5小時,則天體的實際尺度應(yīng)為4萬5千公里，而不是我們觀測計算的5萬公里（見圖12）。圖12：實際觀測時間比計算時間短第九節(jié)“光線的彎曲曲率”論述中，我們計算了光線彎曲曲率，在宇宙時間為3T/4時，光線的彎曲曲率達到了，也就是說3T/4時的宇宙尺度是我們看到的最大宇宙尺度。若超過了3T/4這個時間尺度，宇宙開始表現(xiàn)為收縮。在T到3T/4這段距離內(nèi)，我們的視覺感到距離我們越遠，空間尺度成正比增大，而事實上并非如此，空間尺度增大的速度隨著距離的增加在變慢，當達到3T/4時期時，空間增大速度變?yōu)榱?。當距離超過了3T/4這個時間尺度時，雖然我們?nèi)匀桓杏X距離越遠空間尺度會變得更大，而事實上空間尺度開始收縮，直到我們看到最遠距離的點匯聚到一點上，空間尺度變?yōu)榱?，那是宇宙起始的那一刻。我們現(xiàn)在看到的宇宙不同時期的空間尺度見圖13。圖13： 1.11、時間球推斷推斷一：距離我們越遠星系密度越大由于光具有速度，光傳入我們的眼睛需要時間，所以我們看到的影象都是過去宇宙的樣子。我們平常所說的距離是一個時間尺度，距離越遠的影像代表那時的宇宙距現(xiàn)在宇宙的時間尺度越大。由于時間流逝造成宇宙在膨脹，“時間球”告訴我們，過去的“時間球”空間尺度比現(xiàn)在小，因此星系密度比現(xiàn)在大。所以我們在觀察中會發(fā)現(xiàn)距離我們越遠的天空，觀察到的星系密度越大。推斷二：星系的影像在天空中會成對出現(xiàn)由于現(xiàn)在宇宙是一個彎曲的球面，星系的光線會一方面沿球面向我們面前飛來，另一方面星系的光線會繞過“時間球”飛向我們背后，所以我們看到的天空中星系的影像應(yīng)該是成對出現(xiàn)的。我們在正前面發(fā)現(xiàn)的星系，回過頭來在我們正后面的天空中去找，我們還會發(fā)現(xiàn)它，除非它的光線還未到達。只不過兩個影像代表的宇宙時期不同，一個可能是50億年前的宇宙影像，而另一個可能是150億年前的宇宙影像，我們很難辨認他們罷了。兩個年代加在一起正好是宇宙存在的時間（假設(shè)宇宙存在200億年）。（見圖14）圖14推斷三：宇宙是平坦的，背景輻射在我們周圍是均勻的時空點均勻地分布在“時間球”球面上，所以我們的宇宙總體上是平坦的，我們不會發(fā)現(xiàn)宇宙在哪一個方向上更致密。要說致密，應(yīng)該說宇宙的過去比現(xiàn)在致密，也就是無論我們身在何處，你總能看到遠處比近處致密。同時你也會發(fā)現(xiàn)，無論你移動到宇宙何處，你對宇宙的感覺是相同的?！皶r間球”球面上宇宙是均勻的，你觀測到的影象遠處總比近處星系密度大。宇宙在大爆炸時產(chǎn)生了大量的宇宙輻射，它在時間球面上沿四面八方傳遞，并同時間球面一起向外膨脹。背景輻射可以從我們面前飛來，同時也可以繞過時間球面從我們背后飛來。所以在視覺宇宙中，我們不會發(fā)現(xiàn)背景輻射從哪個特定方向飛來，而會發(fā)現(xiàn)背景輻射從我們的四周飛來，或者說背景輻射是從過去飛來。由于宇宙的開端到我們四周的距離是相等的，所以背景輻射是均勻的。推斷四：宇宙是由數(shù)量相同的正時空點和反時空點組成的從宇宙形成那一刻起，每一時空點都有隨時間向外擴張的性質(zhì)，就像人體的細胞分裂，一分二，二分四，每一個細胞都相同。在最初的一分二時，時間方向相反，所以形成的時空點就一正一反。無論是正是反，形成的時空點沒什么兩樣，只是時間性質(zhì)不同。這個過程發(fā)生在“時間球”球面上，存在于“現(xiàn)在宇宙”中。宇宙是由相同數(shù)量的正時空點和反時空點組成的，如果沒有時間流逝支撐著宇宙，宇宙就會回縮，正反時空點抵消，宇宙就會變?yōu)榱?。宇宙本身就是一個從無到有的過程，或者說是一個時間流逝（積累）的過程。我們看到的一切物體都可以認為是一個獨立的時空體，物體上不同的點具有不同的時間性質(zhì)，這給了我們距離感。推斷五：離我們越遠，星際遠離我們的速度越快時空點大致均勻地分布在“時間球”球面上，“時間球”球面的擴展導(dǎo)致“現(xiàn)在宇宙”像氣球一樣膨脹，時間是宇宙膨脹的動力。“時間球”球面上沒有哪一點比其它點更特殊，各點間的膨脹速度是均勻的。時間的流逝使宇宙一直處于膨脹之中，對“時間球”球面上任一點而言，其四周的時空點都在遠離它而去。以我們所處的位置為例，我們四周的時空點都在遠離我們而去，近處的時空點遠離我們的速度慢，越遠處的時空點遠離我們的速度越快。根據(jù)上述的均勻膨脹觀點，我們很容易得出時空點遠離我們的速度和它到我們的距離成正比。過去的“時間球”比現(xiàn)在小，宇宙空間是時間的積累。（見圖15）圖15推斷六：宇宙是有限無界的人們致力于尋找宇宙的邊界，“時間球”使我們認識到宇宙是有限無界的。如果我們知道宇宙存在的年限和宇宙膨脹的速度，我們可以計算宇宙的體積，這個體積是時間球體積，代表著宇宙時間的積累，時間球體積不同于我們看到的三維空間體積。所以說宇宙是有限的。距離是一個時間尺度，我們探索宇宙邊界是在探索遙遠的過去，我們向宇宙深處的運動，是在“時間球”球面上轉(zhuǎn)圈圈，不會找到邊界。所以說宇宙是無界的。但從“時間球”角度講，宇宙邊界是“時間球”的表面，也就是“現(xiàn)在宇宙”。換句話說，我們就處在宇宙的邊界上，我們的一邊是過去，另一邊是將來，我們只能看到過去。宇宙是什么？宇宙就是全部，一切事件必須發(fā)生在宇宙之中，也就是一切事件必需發(fā)生在時間流逝中。宇宙的外面到底是什么？宇宙的外面就是將來。 關(guān)于空間的體積，我們看到的附近的有限空間，如果忽略時間因素和時間造成的空間彎曲，將一段時間看成一個時刻，該有限空間的體積是可以計算的。如果空間大到宇宙尺度，就不能忽略時間因素，不能忽略空間的彎曲，就不能將過去的時間段看成一個時刻，此時空間體積的計算是沒有意義的。因為我們認識的體積是脫離時間存在的，考慮時間因素，空間就變成了面。這個空間面在時間球內(nèi)沿漸開面彎曲。n 2、“時間球”面上時間的相對性2.1、“時間球”上時間概念介紹在第一章中，介紹了“時間球”的概念?！皶r間球”是基于“距離是一個時間概念”和“時間是三維的”這兩個觀念的改變建立起來的。第一章中從虛實兩個方面對“時間球”進行了介紹。虛的方面是指我們看到的過去宇宙事件的影像，是指“時間球”內(nèi)部，是視覺宇宙部分。實的部分是指實實在在存在的宇宙，是“時間球”球面，也就是“現(xiàn)在宇宙”部分。第一章中分析了虛實兩部分的關(guān)系，并分析了虛實兩部分存在的一些特性，是從空間角度對“時間球”性質(zhì)進行了介紹。我們所感覺和接觸的宇宙就是一個“時間球”，“時間球”一個最根本的概念就是“時間”。人們要認清宇宙的真實面目，對時間性質(zhì)的認識必須要有一個非常巨大的飛躍?！皶r間球”上，半徑代表了宇宙存在的絕對年齡，是一個絕對時間?！皶r間球”球面是伴隨著宇宙年齡從無到有再到不斷變大的，“時間球”球面代表著宇宙在這一刻存在的所有事件，它上面不同點具有不同的時間性質(zhì)，點與點的時間性質(zhì)是相對的，“時間球”球面上的時間是相對的。本章節(jié)將從時間角度對“時間球”的性質(zhì)進行分析。廣義相對論已經(jīng)發(fā)現(xiàn)時間和空間是相關(guān)聯(lián)的，并且發(fā)現(xiàn)了時間具有相對性。雖然我認為相對論的結(jié)果具有局限性，但它發(fā)現(xiàn)了時間的相對性是一個非常偉大的創(chuàng)舉?！皶r間球”就是受到這些偉大創(chuàng)舉和大量觀測數(shù)據(jù)的啟發(fā)建立起來的。2.2、“時間球”球面上時間的相對性在第一章第一節(jié)“距離是一個時間概念”中已經(jīng)指出，從時空觀角度講，點與點之間的差別不是我們所理解的距離，是點的時間性質(zhì)不同，距離是一個時間尺度。以光速作參照，可以理解為點與點之間相差多少秒?！皶r間球”球面上時空點代表的時間性質(zhì)是相對的，如果把一點作為現(xiàn)在，則其它點就都是它的過去。時間球面上的時空點擁有同樣的權(quán)利，都可以把自己作為現(xiàn)在，把其它點作為過去，這取決于觀察者研究事物所站的角度。只是距離自己越遠，相對自己過去的時間尺度越大。例如，站在地球上研究宇宙，可以認為地球是現(xiàn)在時刻，而月亮、太陽是過去時刻。太陽距離地球比月亮遠，所以太陽過去的時間尺度比月亮大。同樣的道理，若站在太陽上研究宇宙，可以把太陽作為現(xiàn)在時刻，而地球和月亮則變成了過去時刻。時間球面上，時空點的時間性質(zhì)是相對的，而不是絕對的，你若把A點作為現(xiàn)在，則B點時間性質(zhì)是過去，你若把B點作為現(xiàn)在，則A點時間性質(zhì)又變成了過去。在宇宙空間中，以光速作參照，假設(shè)AB兩點的距離是t光年，則AB兩點的時間差為t年。若我們站在A點上觀察宇宙，A點的時間性質(zhì)為0年，則B點的時間性質(zhì)為-t年，表示B點比A點過去t年。若我們站在B點上觀察宇宙，則B點的時間性質(zhì)為0年，A點的時間性質(zhì)為-t年，表示A點比B點過去t年。（見圖16）圖16還以上述AB兩點距離為例，假設(shè)宇宙已經(jīng)存在T年，就是從宇宙大爆炸那一刻起到現(xiàn)在時刻宇宙的絕對壽命為T年，我們站在A點上觀察宇宙，我們會發(fā)現(xiàn)A點處觀察到的宇宙壽命為T年，而觀察到B點處的宇宙壽命為T-t年，因為B點比A點過去t年。同樣，若我們站在B點上觀察宇宙，則B點處觀察到宇宙壽命為T年，而觀察到A點處宇宙壽命為T-t年，因為此時A點比B點過去t年。我們再進一步假設(shè)，我們假設(shè)宇宙存在了200億年，AB兩點相距200億光年。此時我們站在A點上觀察宇宙，我們會發(fā)現(xiàn)A點處觀察到的宇宙壽命為200億年，而觀察到B點處的宇宙壽命為0年，也就是我們看到了宇宙的開端。同樣，若我們站在B點上觀察宇宙，則B點處觀察到宇宙壽命為200億年，而觀察到A點處宇宙壽命為0年，在B點處也看到了宇宙的開端。2.3、大圓周長代表宇宙壽命根據(jù)上述觀點，“時間球”球面是經(jīng)過宇宙存在的時間形成的，距離是一個時間概念，“時間球”球面的大圓周長代表著宇宙存在的時間尺度。我們稱“時間球”球面上A點當前的位置（就是現(xiàn)在時刻位置）為“A前”，記作A，從A點一直向前繞過“時間球”球面，又到達A點的位置，我們稱為“A后”，記作A，宇宙存在的時間為T年，則A比A過去T年，也就是說A點代表了宇宙開始的時刻（見圖17）。對于每一個時空點，站在該點上觀察，該點代表的是現(xiàn)在，繞過時間球到該點的后點，此時該點就變成了時間的開端（或說是宇宙的開始時間）。圖17上述分析說明，宇宙任一時空點，站在自身角度來講，即代表者宇宙的開端時刻，又代表者宇宙的現(xiàn)在時刻。代表著宇宙開端時刻是針對繞過“時間球”球面而言的，代表現(xiàn)在時刻是針對現(xiàn)在位置而言的。如此一來，無論我們站在宇宙中那一點來觀察，我們都會發(fā)現(xiàn)，宇宙是從我們所處的這點上衍生出來的。在本章第二節(jié)中曾講過，假設(shè)宇宙存在了200億年，AB兩點相距200億光年，此時我們站在A點上觀察B點，觀察到B點處的宇宙壽命為0年，也就是我們看到了宇宙的開端。其實此時我們已經(jīng)看到了自己的后點在200億年前的樣子。2.4、時間流逝的相對性仍以第二節(jié)“時間球球面上時間的相對性”的附圖（圖16）為例，“時間球”球面上A點和B點，兩點時間差為t，把A點作為現(xiàn)在，則B點比A點過去t年。站在A點觀察，在A點處用時鐘測量宇宙存在的年限為T年，則在B點處用時鐘測量宇宙存在的年限為T-t年。但宇宙存在的年限是唯一的，這說明：“在A點處用時鐘測量宇宙存在的年限為T年”和“在B點處用時鐘測量宇宙存在的年限為T-t年”相當。也就是：站在A點觀察，A點時間流逝速度和B點時間流逝速度不同，A點時間流逝速度快，B點時間流逝速度慢。我們以宇宙存在的絕對時間T為標準，AB兩點時間流逝速率表示如下：設(shè)A點的時間流逝速率為1=T/T=1 （1）則B點的時間流逝速率為2=（T-t）/T=1-t/T （2）時間流逝速率跟觀察者位置有關(guān)，站在A點處觀察，B點處時間流逝速度慢，若站在B點處觀察，則A點處時間流逝速度慢。需要說明的一點是，上例中AB兩點間的時間差是處于動態(tài)變化中的，若AB兩點保持靜止，也就是時間差保持不變，則AB兩點處的時間流逝速率相同。在“時間球”球面上，兩個不同的時空點時間流逝之所以有相對性，是因為“時間球”在膨脹，各點在彼此遠離，兩點間的距離在不斷增大，也就是兩點間的時間尺度在不斷變大。從一點看另一點，你會發(fā)現(xiàn)另一點與該點位置的時間差在不斷增加，也就是另一點過去的時間尺度越來越大，所以從一點上看另一點，時間流逝必然不同。兩個相對運動的參照系，相對時間流逝為什么會不同呢，原因就在于兩個參照系存在相對運動，運動不斷改變兩個參照系的距離，距離是一個時間尺度，所以運動是在不斷改變兩個參照系間的時間尺度，兩個參照系間的時間差（時間差只有正沒有負）不斷增大，所以從一個參照系看另一個參照系，時間流逝必然不同。只有相對靜止的兩個參照系時間流逝相對才是相同的。相對運動的參照系，時間流逝只是相對不同，每個參照系都可以將自己視為靜止狀態(tài)，其上的人們感覺不會有什么不同，只是從一個參照系看另一個參照系，另一個參照系一切節(jié)奏都變慢了?！皶r間球”球面上各點的時間流逝速度是相對的，跟觀察者的位置有關(guān)，距觀察者越遠時間流逝速度越慢，在“A后”點時間流逝速度為零。（見圖18）圖182.5、后點以宇宙極限的速度遠離前點的論證我們必須認可這樣一個事實：時間不能倒流。后點以宇宙最快的速度遠離前點的論證就是基于這一事實。圖19如上圖（圖19）所示，“時間球”的膨脹，導(dǎo)致A后遠離A前，假設(shè)此時從A前位置有一參照系F忽然相對A前以速度向前運動，速度使F和A后的時間差增速變慢。如果速度變得更大，F(xiàn)和A后的時間差增速會變得更慢，以至于會變?yōu)榱?。但這個增速決不會變?yōu)樨撝?，因為一旦變?yōu)樨撝?，就意味著F和A后的時間差會變小，也就是說宇宙出現(xiàn)了時間倒流，走向過去時間球面，這與時間不可倒流相悖。我們知道宇宙的極限速度是光速，F(xiàn)遠離A前的最大速度可以達到光速。而要使A后點與F參照系時間差不出現(xiàn)負值，A后遠離A前的速度必須以大于等于光速，光速是極限速度，所以A后必須以光速遠離A前。當F參照系以光速遠離A前時，F(xiàn)與A后處于相對靜止狀態(tài)，此時F參照系與A后時間流逝速度相同。所以說，后點是以極限速度光速遠離前點的，即“時間球”大圓周長是以光速擴張的。通過上述分析我們看到，當參照系相對觀測者達到光速時，觀察者會觀測到參照系與后點時間流逝速度相同，時間流逝將停止。對于觀察者而言，光速是相對于后點靜止的速度，也可以說光速是相對于宇宙的開端靜止的速度。事實上觀察者在以光速遠離宇宙的開端，而光速相對于宇宙的開端是靜止的。2.6、時間流逝的速度表示造成時間流逝相對性的根本原因是存在相對運動。應(yīng)該認可這樣一個前提：相對靜止的兩點時間流逝是相同的。假設(shè)兩個相對運動的參照系A(chǔ)、B，相對運動速度為，我們可以認為A參照系為靜止，則B參照系必然會在“時間球”球面上找到一對應(yīng)點C，C點遠離A的速度也是，與B參照系保持相對靜止，C點與A參照系距離為t年。這樣A、B參照系時間相對流逝問題就變成了A、C時間相對流逝問題（見圖19）?？梢姡鶕?jù)速度不同，B點時間流逝與“時間球”球面的點存在著對應(yīng)關(guān)系。設(shè)A點時間流逝速度為1，則當=0時，B與A對應(yīng)，時間流逝也為1；當=c時，B與后點A對應(yīng)，時間流逝為0。B點的時間流逝速率推導(dǎo)如下：根據(jù)第四節(jié)“時間流逝的相對性”描述中公式（2）：=1-t/T，又t/T=v/c ，推出t=T/c，所以：=1-/c （3）圖192.7、速度疊加原理設(shè)A、B、C三點在同一直線上運動，B相對A速度為1，C相對B速度為2，求C相對A速度3。解：根據(jù)第六節(jié)“時間流逝的速度表示”所述公式（3）：B點相對A點的時間流逝1=1-1/c C點相對B點的時間流逝2=1-2/cC點相對A點的時間流逝3=1-3/c由題意可知：3=12所以：1-3/c=（1-1/c）（1-2/c）可以推出：3=1+2-12/c （4）公式（4）就是速度疊加原理。本節(jié)推導(dǎo)出的速度疊加原理與相對論推出的疊加原理有所不同，相對論推導(dǎo)的速度疊加原理為：3=（1+2）/1+ (12 / c2 )。本文推導(dǎo)過程采用的是根據(jù)時間球模型進行了正向推導(dǎo)，是先有原因后有結(jié)果。而相對論推導(dǎo)過程采用的是根據(jù)觀察到的現(xiàn)象進行了逆向推導(dǎo)，是先有結(jié)果，后尋找原因。同時，相對論在推導(dǎo)過程中沒有考慮時間因素對空間的扭曲影響。相對論推導(dǎo)的結(jié)果在大宇宙尺度上會有局限性。2.8、光速不可疊加美籍物理學(xué)家麥克爾遜的實驗表明，光速是不變的。本文推導(dǎo)的速度疊加原理也證明了光速度不可疊加這一現(xiàn)象。根據(jù)速度疊加原理，列表（表2）如下：表2：速度疊加表3=1+2-12/c序號12310.1c0.1c0.19c20.2c0.2c0.36c30.3c0.3c0.51c40.4c0.4c0.64c50.5c0.5c0.75c60.6c0.6c0.84c70.7c0.7c0.91c80.8c0.8c0.96c90.9c0.9c0.99c10ccc11c-cc備注c為光速。根據(jù)上述列表，我們可以看出，光速是宇宙的極限速度，是不可疊加的，這是“時間球”的特性，是宇宙的特征。光速不變是被許多觀測證實的事實，是“狹義相對論”的基礎(chǔ)。而“時間球”理論推導(dǎo)出了光速不變的事實，揭示了光速不變的根本原因。從深層意義上講，光速是相對奇點靜止的速度，即相對奇點時間流逝為零的速度，由于我們以光速遠離奇點，所以我們感到光以光速遠離我們。從時間球角度講，光是靜止的，我們是以光速運動的。光是飛向我們的過去，而不