某些基本物理概念與物理原理的哲學(xué)基礎(chǔ)(23)_第1頁(yè)
某些基本物理概念與物理原理的哲學(xué)基礎(chǔ)(23)_第2頁(yè)
某些基本物理概念與物理原理的哲學(xué)基礎(chǔ)(23)_第3頁(yè)
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1、某些基本物理概念和物理原理的哲學(xué)基礎(chǔ)哲學(xué)時(shí)空和數(shù)學(xué)時(shí)空與物理時(shí)空的區(qū)別與聯(lián)系(撰文:夏烆光)【內(nèi)容提要】 :本文從物質(zhì)的存在形式和運(yùn)動(dòng)過程的抽象描述出發(fā), 通過闡述某些最基本的物理概念和物理原 理,系統(tǒng)地討論了哲學(xué)上的空間與時(shí)間、數(shù)學(xué)上的空間與時(shí)間、以及物理學(xué)上的空間與時(shí)間等,各自的哲學(xué) 基礎(chǔ)和物理內(nèi)涵。明確提出了沒有空間和時(shí)間的物質(zhì)存在形式。并簡(jiǎn)要地討論了連續(xù)時(shí)空和不連續(xù)時(shí)空中的 物理原理、及其物理理論的哲學(xué)基礎(chǔ)。重點(diǎn)討論了全息領(lǐng)域,微觀粒子的波粒二象性現(xiàn)象,雙縫干涉現(xiàn)象, 超時(shí)空的量子糾纏現(xiàn)象,量子隱形傳態(tài)技術(shù),以及困擾人類千百年來的心靈感應(yīng)現(xiàn)象,靈魂不滅現(xiàn)象,等重 大物理問題與數(shù)學(xué)問題,

2、以及某些哲學(xué)問題,提出了一些與眾不同的全新的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)。【關(guān)鍵詞】 :空間概念 時(shí)間概念 時(shí)空扭曲 普朗克長(zhǎng)度 普朗克時(shí)間 質(zhì)量單元 愛因斯坦 廣義時(shí)空 相對(duì)論 宇宙大爆炸 背景輻射 光譜紅移 全息論 雙縫干涉 量子糾纏 隱形傳態(tài) 心靈感應(yīng) 靈魂不滅 人天合一引言“ 世界的真正統(tǒng)一性在于它的物質(zhì)性 ”,這是馬克思主義哲學(xué)觀點(diǎn)的核心。從普遍的意義上說,不論是自 然界、人類社會(huì)還是人的精神,盡管它們表現(xiàn)各異,特點(diǎn)不同,但都根源于物質(zhì),都是物質(zhì)的存在與運(yùn)動(dòng)。 而所有的存在形式和運(yùn)動(dòng)過程的普遍性特征,都可以用空間和時(shí)間這兩個(gè)抽象概念來加以描述。正如列寧所 說:“ 除了運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)以外 ,世界上什么也沒有

3、”(參見【 1】)。從普遍的物理意義上說,物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)總是在空 間和時(shí)間中進(jìn)行。運(yùn)動(dòng)的距離就是空間,運(yùn)動(dòng)的過程就是時(shí)間。所以, “空間”和“ 時(shí)間”這兩個(gè)概念, 便是人們?yōu)榱嗣枋鑫镔|(zhì)世界的 存在形式 和運(yùn)動(dòng)過程 的普遍性特征 所賦予的 抽象描述 ,即表象 。這就如同 水果 和動(dòng)物 之類的概念一樣,它們都是為描述同類事物的普遍性(共性) ,所賦予的抽象概念。不過,由于在不同的學(xué)術(shù)領(lǐng)域中,物質(zhì)的存在形式和運(yùn)動(dòng)過程各有不同,所以抽象的空間和抽象的時(shí)間, 就必須針對(duì)它們所適用的學(xué)術(shù)領(lǐng)域而有所區(qū)別。從物質(zhì)最普遍的存在形式上來說,可以分為“有形的存在” 和“無形的存在”兩大類。因此,我國(guó)古代的思想家孔子把物

4、質(zhì)的有形存在稱之謂“形而下” ;把物質(zhì)的“無形存在”稱之謂“形而上”,并指出:“形而上者為之道,形而下者為之器 ”(參見易經(jīng)系辭)。如果單純 從物理學(xué)上來說,物質(zhì)不僅有連續(xù)的存在形式和運(yùn)動(dòng),而且有不連續(xù)的存在形式和運(yùn)動(dòng)。所以在物理領(lǐng)域中, 空間和時(shí)間的概念,也就同哲學(xué)意義上和數(shù)學(xué)意義上的空間和時(shí)間的概念有所不同。值得特別指出,由于“形而上的無形精神物質(zhì)”與“形而下的有形物質(zhì)”之間的對(duì)立,由于形而上的精 神“無形無相” ,所以引出了“二元論”物質(zhì)觀。結(jié)果把“形而下”的有形的物質(zhì)看成是“物質(zhì)”,而把“形而上”的無形物質(zhì)看成是“精神” 。并一致地認(rèn)為“精神”是“心”不是“物” 。于是,便引出了“唯物

5、主義” 與“唯心主義”兩個(gè)對(duì)立的哲學(xué)派別。把承認(rèn)“精神不是物質(zhì),但精神是第一性的”觀點(diǎn),稱之謂“唯 心主義”;把承認(rèn)“精神不是物質(zhì),但物質(zhì)是第一性的”觀點(diǎn)稱之謂“唯物主義”。其實(shí),“唯”字本身是偏激的,和片面的。不管是片面強(qiáng)調(diào)物質(zhì)是第一性的,還是片面強(qiáng)調(diào)精神是第一性 的,都是把精神(心)和物質(zhì)(物)對(duì)立起來的觀點(diǎn)。我認(rèn)為,真正的辯證唯物主義的觀點(diǎn)應(yīng)該承認(rèn):“物”和“心”都是物質(zhì)的存在形式。有形存在的“物”(實(shí)物)是物質(zhì),無形存在的“心” (精神)也是物質(zhì)。它們之間的區(qū)別, 僅僅是存在形式的不同而已。 這才是,“ 世界的真正統(tǒng)一性在于它的物質(zhì)性 ”的核心觀點(diǎn)。一 東方系統(tǒng)論哲學(xué)的物質(zhì)觀在這個(gè)問題

6、上, 東方的古典哲學(xué)有非常清晰的認(rèn)識(shí)和理解。 例如,佛學(xué) 把有形存在的物質(zhì)稱之謂 “色”,把無形存在的精神稱之謂“空” 。正所謂“ 空不異色,色不異空,空即是色,色即是空 ”(參見波若波羅密 多心經(jīng))。即是說,不管是空還是色,它們都是物質(zhì); 道學(xué)則把有形存在的物質(zhì)稱之謂“有” ,把無形存 在的物質(zhì)稱之謂“無” ,正所謂“ 無生生無無不生,有化化有有亦化 ”(參見張志祥著元極功 )。即是說, 有形存在的“物質(zhì)”和無形存在的“精神” ,每時(shí)每刻都在不停地變易之中,不停地運(yùn)動(dòng)和發(fā)展之中。中國(guó)古 代的醫(yī)學(xué)典籍黃帝內(nèi)經(jīng) ,更是從生命的由來、構(gòu)成、以及醫(yī)學(xué)原理的觀點(diǎn)出發(fā),闡述精神和物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián) 系。例如,

7、黃帝內(nèi)經(jīng)靈樞本神篇就明確地指出:“天之在我者德也,地之在我者氣也,德流氣薄而生者也。故生之來謂之精,兩精相搏謂之神,隨神往來者謂之魂,并精而出入者謂之魄,所以任物者謂之心,心 有所憶謂之意,意之所存謂之志,因志而存變謂之思,因思而遠(yuǎn)慕謂之慮,因慮而處物謂之智”。白話解釋:“天”賦予我們的是“生化之機(jī)” ,“地”賦予我們的是“長(zhǎng)養(yǎng)之氣” ,長(zhǎng)養(yǎng)之氣隨著生化之機(jī) 而動(dòng),地和天的陰陽(yáng)二氣使萬物孕育、化生、成形。也就是,基于陰陽(yáng)二氣的相互交感,有了受精卵并形成 胚胎 。 天地的陰陽(yáng)二氣就是“兩精” 。兩精的對(duì)立統(tǒng)一(相博)就形成了“神” ;伴隨著“精神”物質(zhì)的往來 運(yùn)動(dòng)就是“魂” ;依附精神物質(zhì)而出入

8、流動(dòng)就是“魄” ;魂魄認(rèn)識(shí)事物的能力就是“心” ;心能保留的記憶功能 叫做“意”;能夠調(diào)出加以利用的記憶叫做“志”這就好像電腦中 EPROMA 的作用,這不是硬盤存儲(chǔ)器; 為了實(shí)現(xiàn)志向認(rèn)真考慮該如何行動(dòng)叫做 “思”;通過思考預(yù)見后果叫做 “慮”;因思慮而能正確抉擇叫做 “智”。 由此可見,早在漢朝初期, 黃帝內(nèi)經(jīng)就清楚指明:精神和魂魄都是物質(zhì),以及魂魄本身的主要功能。順便指出,既然靈魂是物質(zhì),那么它就必然遵從“物質(zhì)不滅定律” ,即: 物質(zhì)既不能消滅也不能創(chuàng)生,它 只能從一種形式變成另一種形式。 因此我深信, 現(xiàn)代自然科學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展, 終將雄辯地證明: “ 靈魂不滅說 ” 是一個(gè)無可爭(zhēng)辯的客觀

9、事實(shí)。二 不同學(xué)術(shù)領(lǐng)域中的空間與時(shí)間盡管在各種不同學(xué)術(shù)領(lǐng)域中空間和時(shí)間的概念都非常接近,但是深入地思考,在哲學(xué)領(lǐng)域、數(shù)學(xué)領(lǐng)域、 和物理領(lǐng)域之中,這兩個(gè)概念還是存在著一定意義上的區(qū)別。正確地區(qū)分和理解它們之間的差別,對(duì)于正確 認(rèn)識(shí)和把握客觀世界的物理現(xiàn)象和物理原理至關(guān)重要!為此,這里將著重討論在各種不同的學(xué)術(shù)領(lǐng)域中,關(guān) 于空間和時(shí)間概念的區(qū)別與聯(lián)系,以及在這種差別基礎(chǔ)上所構(gòu)成的物理概念和物理原理的區(qū)別與內(nèi)在聯(lián)系。1. 哲學(xué)領(lǐng)域中的空間與時(shí)間 。哲學(xué)領(lǐng)域中的空間, 是人們對(duì)于客觀世界實(shí)體物質(zhì) “存在形式的普遍性 (即 共性)特征所賦予的“抽象描述” ,即“表象” ;哲學(xué)領(lǐng)域中的時(shí)間,是人們對(duì)客觀世

10、界各種“運(yùn)動(dòng)過程的普 遍性(即共性)特征”所賦予的“抽象描述” ,即“表象” 。經(jīng)驗(yàn)告訴我們:哲學(xué)意義上的空間與時(shí)間,它們 的共性特征主要是客觀性、抽象性、廣延性、連續(xù)性、均勻性、各向同性,以及有順序的單向流逝等。這兩 個(gè)概念,就如同水果、動(dòng)物、人、車之類的概念一樣,都是人們對(duì)有形事物存在形式與運(yùn)動(dòng)過程的普遍特征 所賦予的抽象描述。須指出,抽象的空間和抽象的時(shí)間,并不是針對(duì)某種具體的“有形存在”和“運(yùn)動(dòng)過程”而言的。但是, 它們卻包含著物質(zhì)的各種具體有形存在和運(yùn)動(dòng)過程的普遍性特征。空間和時(shí)間的重要特征,首先是它們的客 觀實(shí)在性,這就好像“模特兒”與他(她)自己的“照片”一樣。因?yàn)槟L貎罕救耸钦?/p>

11、實(shí)的,那么他(她) 的照片自然也就具有客觀實(shí)在性。因此說,空間和時(shí)間都具有客觀實(shí)在性,它們決不像康德和馬赫等人所認(rèn)”(參見【 1】)第 169 頁(yè))。識(shí)的那樣: “ 空間和時(shí)間不是客觀存在,而是人的直觀形式2. 數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的空間與時(shí)間。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中,空間和時(shí)間,也是人們對(duì)于物質(zhì)存在形式和運(yùn)動(dòng)過程的普遍性特征所賦予的“抽象描述”。所以,它們的共性依然是客觀的、抽象的、連續(xù)的、對(duì)稱的,各向同性的。 數(shù)學(xué)上的空間與時(shí)間,同哲學(xué)上的空間與時(shí)間本質(zhì)上是相同的。不過,這里需要特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):“抽象描述”是建立在“理性思維”的基礎(chǔ)上,而理性思維本身具有無窮大的速度特征。因此說,理性思維是建立在“絕對(duì)同時(shí)性”的

12、時(shí)間觀念之上。由此而來,抽象的數(shù)學(xué)空間和數(shù)學(xué)時(shí)間正是牛頓力學(xué)的絕對(duì)空間和絕對(duì)時(shí)間。有鑒于此,建立在抽象思維基礎(chǔ)上的數(shù)學(xué)空間與數(shù)學(xué)時(shí)間、及其數(shù)學(xué)理論,便具有絕對(duì)同時(shí)性的物理特征。正如恩格斯所指出:“抽象的數(shù)學(xué)理論只有在純粹的數(shù)學(xué)中才是無條件的,有效的 ”(參見【2】第587頁(yè))。所以說,把抽象的數(shù)學(xué)理論應(yīng)用到物理問題時(shí),必須考慮到這個(gè)物理問題是否涉及到同時(shí)性的相對(duì)性問題!3. 物理學(xué)領(lǐng)域中的空間與時(shí)間 。物理學(xué)領(lǐng)域中的空間與時(shí)間,除了與哲學(xué)上的空間與時(shí)間,以及數(shù)學(xué)上的空間與時(shí)間具有相同的基本特征之外,還必須注意到它們?cè)诤暧^領(lǐng)域,微觀領(lǐng)域,以及在無形無相的物 質(zhì)領(lǐng)域中的根本區(qū)別。也就是說:在宏觀領(lǐng)

13、域中,由于物質(zhì)的存在形式和運(yùn)動(dòng)過程是連續(xù)的,所以抽象的物 理空間和物理時(shí)間便具有 連續(xù)性的物理特征;在微觀領(lǐng)域中,由于微觀粒子的存在形式和運(yùn)動(dòng)過程都是不連 續(xù)的,所以抽象的物理空間和物理時(shí)間便具有不連續(xù)的物理特征;在無形無相的物質(zhì)領(lǐng)域中,由于物質(zhì)既沒有存在形式,也沒有運(yùn)動(dòng)過程,所以也就根本沒有空間和時(shí)間的概念,自然也就沒有了速度的概念。不難想 到,在這種超微觀的物質(zhì)領(lǐng)域中,既沒有“這里”和“那里”的區(qū)別,也沒有“過去”、“現(xiàn)在”和“未來”的不同。這種沒有空間和時(shí)間概念的物質(zhì)領(lǐng)域,是一個(gè)“全息的”物質(zhì)世界??偠灾诿恳环N物理時(shí)空上存在的客觀事物,都有自己的存在形式和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在宏觀上連續(xù)的物

14、理時(shí)空中,物理規(guī)律是定域的,因而是決定論的,例如牛頓力學(xué)和相對(duì)論等等;在微觀領(lǐng)域上不連續(xù)的物理時(shí)空中,物理規(guī)律是非定域的,因而是非決定論的(概率的),例如量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)等;在超微觀的沒有時(shí)空存在的物質(zhì)領(lǐng)域中,物理規(guī)律是超時(shí)空的,是全息的,沒有運(yùn)動(dòng),也沒有速度。由此可見,如果混淆了物理時(shí)空和數(shù)學(xué)時(shí)空、以及哲學(xué)時(shí)空的界限,必然導(dǎo)致哲學(xué)理論和物理理論在時(shí)空觀念上的邏輯對(duì)立與混亂, 諸如,狹義相對(duì)論中的“鐘慢尺縮”結(jié)論,與哲學(xué)時(shí)空的邏輯對(duì)立與混亂;廣義相對(duì)論中的“時(shí)空扭曲”與 哲學(xué)時(shí)空的邏輯對(duì)立與混亂,等等。限于篇幅,這里不做討論。只在隨后的討論中,就事論事地予以說明。4、無形物質(zhì)領(lǐng)域中的空間與時(shí)

15、間。無形的物質(zhì)領(lǐng)域,又叫“形而上”的物質(zhì)世界。在形而上的物質(zhì)領(lǐng)域中,既沒有物體的存在形式之分,也沒有具體物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過程之別,所以也就沒有對(duì)物質(zhì)存在形式和運(yùn)動(dòng)過 程普遍性特征的抽象描述。這時(shí),不僅物質(zhì)實(shí)體的有形存在失去意義,而且從起點(diǎn)到終點(diǎn)的“運(yùn)動(dòng)過程”也 失去意義。一切存在都是無形無相的。既沒有過去,也沒有未來。既沒有這里,也沒有那里。既沒有運(yùn)動(dòng), 也沒有靜止,既沒有產(chǎn)生,也沒有滅盡。一一沒有任何區(qū)別的物質(zhì)世界,是一個(gè)統(tǒng)一的整體。道學(xué)把這個(gè)全息世界叫做“道”。而有形的物質(zhì)世界(包括微觀的和宏觀的),是從這個(gè)無形無相的“全息世界”中衍生出來的。打個(gè)比方說,全息的物質(zhì)世界是有形(包括微觀的和宏觀的

16、)物質(zhì)世界的“材料庫(kù)”和“加工廠” 這是中國(guó)古典的系統(tǒng)論哲學(xué)的核心思想。為理解全息這一物理概念,需要先了解全息攝影術(shù)。全息攝影是采用激光作為照明光源,并將光源發(fā)出 的激光分成兩束,一束直接射向感光底片, 另一束經(jīng)被攝景物的反射后,再射向感光底片(見右圖)。兩束光在感光底片上疊加并產(chǎn)生干涉,感光底片上每 個(gè)點(diǎn)(像素)的感光程度不僅隨光照強(qiáng)度、也隨兩束光的相位關(guān)系而各不相同。 所以,全息攝影不僅記錄了物體上的反光強(qiáng)度,也記錄了兩束光的相位信息等。全息照相與普通照相術(shù)的最大不同,不僅在于全息底片上能夠從不同角 度儲(chǔ)存被攝物體的大量信息; 而且在于,全息照相底片的每一個(gè)小部分 (像素), 都包含著被攝

17、景物的完整信息。這是為什么呢?原因就在于,全息照相是以光 的干涉和衍射等物理光學(xué)理論為基礎(chǔ),并借助于參考光和物光的相互作用,記錄了包括光波的振幅和相位在 內(nèi)的全部信息,“全息底片”上“每個(gè)點(diǎn)”的光強(qiáng)都是參考光與到達(dá)該點(diǎn)的整個(gè)物光波相互干涉的結(jié)果,物體 上各點(diǎn)發(fā)出的光到達(dá)感光板上的這一點(diǎn),都對(duì)這一點(diǎn)的光強(qiáng)有所貢獻(xiàn),所以全息片任一小部分,都包括著整個(gè)景物的全部信息,物體上每一點(diǎn)的信息都記錄在整個(gè)感光底片的像素上,從而形成了景物和底片之間的“點(diǎn)與面”的對(duì)應(yīng)關(guān)系,碎片上的每一個(gè)點(diǎn)都記錄了景物的完整信息。所以經(jīng)過一定的手段,就能夠從這個(gè)“點(diǎn)” 所記錄的信息再現(xiàn)整個(gè)被攝景象的完整影像(參見【3】)。5、不

18、同物理領(lǐng)域中空間與時(shí)間的界限。誠(chéng)如所述,空間和時(shí)間的概念,是人們對(duì)于物質(zhì)存在形式和運(yùn)動(dòng)過程的普遍性特征所賦予的抽象描述。因而,由于在不同的領(lǐng)域中,物質(zhì)的存在形式和運(yùn)動(dòng)特征有所不同, 所以我們必須根據(jù)不同的物質(zhì)領(lǐng)域,來對(duì)空間與時(shí)間的概念做出進(jìn)一步地劃分:(1 )宏觀上的連續(xù)時(shí)空的范圍。lmL連_- ;tmin空T連, (1)(2 )微觀上的不連續(xù)時(shí)空的范圍。|p空|間::lmin ; tp汀間::tmin ; (2)(3)全息領(lǐng)域中沒有時(shí)空的范圍。0- l全:lp ; O t全::tp。 (3)其中,L連和T連分別代表連續(xù)空間與連續(xù)時(shí)間;I間和t間分別代表不連續(xù)空間與不連續(xù)時(shí)間;l全和t全分別代

19、表全息領(lǐng)域中所謂“空間”與所謂“時(shí)間”。Ip和tp分別代表普朗克空間與普朗克時(shí)間;lmin和tmin分別代表連續(xù)空間與連續(xù)時(shí)間的下限(參見下面的示意圖)霸. W* M * *%礒*繆號(hào)* - O O仝息擋質(zhì)領(lǐng)域分布形您示怠圖徴觀下連皴時(shí)空僅質(zhì)分布示怠圖宏觀的連姣時(shí)空揃質(zhì)分布云意圖(4)無形和有形物質(zhì)領(lǐng)域的區(qū)別與聯(lián)系。在上圖中,最左面的示意圖是全息狀態(tài)下物質(zhì)分布形態(tài)的示意圖。在這里,既沒有空間,也沒有時(shí)間,當(dāng)然也就沒有速度的概念,這是一個(gè)沒有任何區(qū)別的整體。這就是佛學(xué)所說的“空”,道學(xué)所說的“無”。不過,這其中不僅包括著中間示意圖顯示的“亦波亦粒、非波非?!钡耐暾畔?,以及微觀粒子的“質(zhì)量單元”

20、,而且也包含著右邊示意圖中宏觀意義上的有形物質(zhì)實(shí)體、全部的信息和能量。諸如,地球上存在的萬事萬物,地球、太陽(yáng)系、銀河系、星系團(tuán),乃至宇宙。從這種意 義上說,中間這張示意圖是超微觀的無形物質(zhì)領(lǐng)域,和宏觀有形物質(zhì)存在的過度領(lǐng)域。左邊是無形無相的全 息領(lǐng)域,右邊是日常經(jīng)驗(yàn)中有形有相的宏觀領(lǐng)域,中間則是“亦波亦粒,非波非?!钡奈⒂^領(lǐng)域。在全息態(tài)和微觀態(tài)交疊的臨界區(qū)域內(nèi),某些情況下會(huì)表現(xiàn)出“有形”與“無形”二者兼?zhèn)涞奈锢硖卣鳌@?,“超時(shí)空”的量子糾纏現(xiàn)象,“亦波亦粒,非波非粒”的雙縫干涉現(xiàn)象,等等。因?yàn)槿㈩I(lǐng)域是一個(gè)既沒有空間,也沒有時(shí)間,因而也沒有速度的特殊領(lǐng)域,自然也就沒有“超光速”之說。再如,如

21、果一個(gè)人的 精神物質(zhì)(靈魂)進(jìn)入到這個(gè)全息領(lǐng)域,自然也就沒有空間距離和時(shí)間順序的概念,因而也就沒有超時(shí)空的 信息交換過程存在。因而就會(huì)偶然地表現(xiàn)出超自然的“心靈感應(yīng)”現(xiàn)象存在,等等??偠灾?,無論宏觀領(lǐng)域中多大的有形實(shí)體,還是微觀領(lǐng)域中“亦波亦粒,非波非?!钡恼袷帬顟B(tài),都淹沒在左邊示意圖所顯示的無形無相的由質(zhì)量單元所構(gòu)成的“全息海洋”之中,并構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體。一 切有形的物質(zhì)實(shí)體,都通過這個(gè)全息海洋聯(lián)系起來。這就是道學(xué)所說的“一”。由這里分成陰陽(yáng)兩個(gè)部分(為二);陰陽(yáng)交感生出新的事物(為三),等等。故曰:“道生一,一生二,二生三,三生萬物 ”。三絕對(duì)時(shí)空與相對(duì)時(shí)空的物理學(xué)1、絕對(duì)時(shí)空上的牛頓

22、力學(xué)。 牛頓認(rèn)為的“絕對(duì)空間”是剛性的,兩點(diǎn)間的空間距離與任何特殊參考系的選擇無關(guān)?;蛘哒f,測(cè)量距離的尺子(度規(guī))是剛性的,其長(zhǎng)度不受其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響,是絕對(duì)不變的。代 表運(yùn)動(dòng)過程的“時(shí)間”也是絕對(duì)的,不變的,與任何特殊參考系的選擇毫不相關(guān)。即是說,一個(gè)記時(shí)時(shí)鐘的“走時(shí)率”是不受這個(gè)時(shí)鐘運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的。固定在不同慣性系中的時(shí)鐘,他們對(duì)同一個(gè)運(yùn)動(dòng)事件的“計(jì)時(shí) 結(jié)果”是完全相同的。同一個(gè)運(yùn)動(dòng)事件的運(yùn)動(dòng)過程,在不同參考系上是一樣的。比如,對(duì)某個(gè)觀測(cè)者來說, 有兩個(gè)現(xiàn)象是“同時(shí)”發(fā)生的,那么,對(duì)于其它參考系上的觀測(cè)者來說,這兩個(gè)現(xiàn)象也是同時(shí)發(fā)生的。總之, 兩個(gè)給定事件發(fā)生的時(shí)間間隔在一切慣性參考系中都

23、是一樣的(參見【4】第849850頁(yè))。2、 慣性參考系的物理基礎(chǔ)。慣性參考系的定義:一個(gè)無外力作用(即自由運(yùn)動(dòng))的物體,將始終保持著 與其原來參考系為相對(duì)靜止、或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。慣性參考系是牛頓運(yùn)動(dòng)定律在其中成立的一切參考系。如果兩個(gè)參考系彼此相對(duì)作勻速直線運(yùn)動(dòng),而其中的一個(gè)參考系是“慣性參考系”,那么另一個(gè)參考系顯然也是“慣性參考系”。不難理解,慣性參考系的概念,是建立在相互作用的傳播速度為無窮大,同時(shí)性是絕 對(duì)的時(shí)空觀念之上。3、 伽利略相對(duì)性原理。 相對(duì)性原理的定義: 一個(gè)物理定律在所有慣性參考系中都是相同的。這個(gè)原理又 叫做伽利略相對(duì)性原理。這一原理是建立在相互作用的傳播速度為

24、無窮大、同時(shí)性是絕對(duì)的牛頓力學(xué)的時(shí)空觀念之上。以這個(gè)物理原理為基礎(chǔ)所進(jìn)行的坐標(biāo)變換叫做“伽利略變換”。這個(gè)變換是牛頓力學(xué)的理論基礎(chǔ)。其實(shí),這個(gè)原理是一個(gè)“數(shù)學(xué)命題”。作為數(shù)學(xué)命題,它是建立在“同時(shí)性是絕對(duì)的” 理性思維之上。作為“相 對(duì)論”這個(gè)物理命題,在相互比較時(shí),就必須考慮到同時(shí)性的相對(duì)性這一物理事實(shí)。一一這是個(gè)被人們的思想觀念忽視已久的重大學(xué)術(shù)問題!4、愛因斯坦的相對(duì)性原理。愛因斯坦的相對(duì)性原理,又叫“狹義相對(duì)論原理”。這個(gè)原理是以下述兩個(gè)物理原理為基礎(chǔ)構(gòu)成的。一個(gè)是“光速不變?cè)怼?,即“真空中的光速是一個(gè)普適常數(shù) ”;另一個(gè)是“伽利略相對(duì)性原理”。以這兩個(gè)原理為基礎(chǔ),洛倫茲于1904年

25、導(dǎo)出了 “洛倫茲變換公式”。愛因斯坦又在1905年,明確地把相對(duì)性原理和光速不變?cè)斫Y(jié)合在一起,組成了愛因斯坦的“狹義相對(duì)性原理”,其本質(zhì)是:在光速有限性的前提下,物理定律在任意兩個(gè)慣性參考系之間的洛倫茲變換,仍然保持不變(參見【4】第855頁(yè))。5、愛因斯坦的狹義相對(duì)論:(1)鐘慢尺縮的結(jié)論。 愛因斯坦根據(jù)狹義相對(duì)論的坐標(biāo)變換公式導(dǎo)出:同一個(gè)運(yùn)動(dòng)事件的時(shí)間過程、以 及同一把運(yùn)動(dòng)的剛性尺子的長(zhǎng)度,在兩個(gè)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性參考系之間的比例關(guān)系,以及描述物質(zhì)能量與質(zhì) 量之間相互關(guān)系的質(zhì)能關(guān)系式分別為V -V ;2 cV2V22c;E = me2。其中,v 是運(yùn)動(dòng)系對(duì)于靜止系的相對(duì)速度,而V是靜止系對(duì)

26、于運(yùn)動(dòng)系的相對(duì)速度。上述公式表明,對(duì)于相對(duì)靜止的慣性參考系來說,他所記錄的運(yùn)動(dòng)過程(t)變慢,與他做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的剛性尺子的長(zhǎng)度(丨)縮短,這就是所謂的“鐘慢尺縮效應(yīng)”,又稱為“時(shí)鐘佯謬”現(xiàn)象(參見【5】)。(2)狹義相對(duì)論的錯(cuò)誤所在。首先,愛因斯坦狹義相對(duì)論的變換公式,是在“兩個(gè)慣性參考系之間”進(jìn)行的??墒菒垡蛩固挂呀?jīng)事先指出:在光速有限的前提條件下,牛頓力學(xué)不成立!自然慣性參考系和狹義相 對(duì)性原理也不成立!其次,“甲對(duì)于乙”的相對(duì)速度,同“乙對(duì)于甲”的相對(duì)速度,二者具有不同的時(shí)間起點(diǎn) 和空間起點(diǎn),因而不是兩個(gè)不同的觀測(cè)者,針對(duì)同一個(gè)運(yùn)動(dòng)事件運(yùn)動(dòng)速度的相互比較。換言之,愛因斯坦關(guān) 于相對(duì)速度V

27、=V 的直接推論,違背了“相互比較必須建立在共同基礎(chǔ)之上”的基本原則(參見【6】)。不難看出,在愛因斯坦的“狹義相對(duì)性原理”之中,存在著根本的邏輯謬誤。因?yàn)椋だ韵鄬?duì)性原理 是建立在“相互作用傳播速度為無窮大,同時(shí)性是絕對(duì)的”物理前提下。而愛因斯坦的狹義相對(duì)性原理,一方面承認(rèn)“相互作用的傳播速度等于真空中的光速,同時(shí)性是相對(duì)的”;另一方面又等于在事實(shí)上承認(rèn)“ 相互作用的傳播速度為無窮大,同時(shí)性是絕對(duì)的”。因此說,愛因斯坦的相對(duì)性原理自相矛盾。之所以這樣說,是“牛頓的絕對(duì)主義時(shí)空觀”的前提假設(shè)之上。因?yàn)橘だ韵鄬?duì)性原理和慣性參考系的概念,都是建立在6、我的廣義時(shí)空相對(duì)論:(1)傳遞相互作用的基

28、本前提 。“接觸作用”是傳遞相互作用和運(yùn)動(dòng)信息的基本前提。要想確定一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)空坐標(biāo),觀測(cè)者必須與被觀測(cè)物體發(fā)生接觸。接觸的方式有兩種:一種是觀測(cè)者與被測(cè)物體的“直接接觸”;另一種是觀測(cè)者通過媒介與被測(cè)物體的“間接接觸”。直接接觸可通過跟隨被測(cè)物體一起運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn);間接接觸可利用車載電磁脈沖設(shè)備隨時(shí)隨地反饋運(yùn)動(dòng)信息來實(shí)現(xiàn)。即是說:在宏觀的物理領(lǐng)域中,基于 光速傳遞信息的有限性,沒有任何時(shí)間過程的間接接觸是不可能的。換言之,超時(shí)空的相互作用在這里是不 存在的。(2) 客觀性原理及其哲學(xué)基礎(chǔ) ??陀^性原理是廣義時(shí)空相對(duì)論的最基本的原理。它的內(nèi)容是:客體具有 不依賴于主體的客觀內(nèi)容 。它的物理內(nèi)涵

29、是說,不同位置上的觀測(cè)者,各自從不同角度上觀察同一個(gè)運(yùn)動(dòng)事件,會(huì)得出截然不同的觀測(cè)結(jié)果。但是,這個(gè)運(yùn)動(dòng)事物本身的客觀實(shí)在性是唯一的,是不會(huì)隨著觀測(cè)者所在 位置的不同而不相同。一一這是一個(gè)辯證唯物主義的哲學(xué)觀念,是個(gè)無需證明的客觀公理。(3) 絕對(duì)速度與相對(duì)速度概念 。舉個(gè)例子(參見下圖)。圖中,位于火車上的觀測(cè)者(設(shè)為甲),可以利 用自己攜帶的時(shí)鐘和計(jì)程儀即時(shí)地測(cè)量火車的運(yùn)動(dòng)速度。這個(gè)速度記作:r t 由于這個(gè)速度準(zhǔn)確無誤地記錄著火車的運(yùn)動(dòng)速度,所以我把它定義為“絕對(duì)速度”。但是,位于火車站的靜止觀測(cè)者 (設(shè) 為乙),只能利用自己的性能與甲完全相同的時(shí)鐘,以及火車攜帶的能夠自動(dòng)反饋運(yùn)動(dòng)信息的計(jì)

30、程儀,來報(bào)告火車的運(yùn)動(dòng)信息。觀測(cè)者乙這樣得出的火車運(yùn)動(dòng)速度叫做“相對(duì)速度”記作:V二rt。因?yàn)楣馑偈怯邢薜模s為每秒 30萬公里),所以觀測(cè)者乙所記錄的時(shí) 間過程(t)不可能與觀測(cè)者甲所記錄的時(shí)間過程(f)完全相同,z.甲jio甲栩?qū)o止觀測(cè)者:乙一招對(duì)運(yùn)動(dòng)觀測(cè)者.Si.韓述般時(shí)伽念的云盍節(jié)O定會(huì)包含接收信息的“滯后時(shí)間”。故須指出,這一滯后的時(shí)間間隔是不能忽略不計(jì)的,有t =i =t。其中,ct = r c是這個(gè)滯后的時(shí)間間隔。尤其在天文尺度上!相反地,如果忽略了這一滯后的時(shí)間間隔,甲和乙之間的同時(shí)性就是絕對(duì)的,結(jié)果使問 題又回到牛頓力學(xué)之中。(4)廣義時(shí)空相對(duì)論中的變換關(guān)系。基于上述分析,

31、在兩個(gè)互不相等的“間隔平方”之間,借助于“客觀性原理”實(shí)現(xiàn)了廣義時(shí)空相對(duì)論各種物理變量之間的變換關(guān)系,并導(dǎo)出了 “質(zhì)-能關(guān)系式”如下(參見【7】)tQV,r = r ; t一V2 ; V = c22; E=gC2 2 , (5)宀C2顯然,廣義時(shí)空相對(duì)論僅僅導(dǎo)出“鐘慢”,并沒有導(dǎo)出“尺縮”的結(jié)論。盡管這樣的結(jié)論同數(shù)學(xué)時(shí)間和哲學(xué)時(shí)間的概念依然存在著對(duì)立。不過,這種對(duì)立的根源僅在于靜止系的觀測(cè)者記錄的時(shí)間過程之中包含 著傳遞信息滯后的時(shí)間過程:t而已,實(shí)質(zhì)上并沒有發(fā)生對(duì)立。此外,愛因斯坦在狹義相對(duì)論中直接認(rèn)定,運(yùn)動(dòng)系與靜止系之間 V三V ,而廣義時(shí)空相對(duì)論則直接認(rèn)定 r三r 。再者,廣義時(shí)空相對(duì)論

32、導(dǎo)出的質(zhì)能關(guān)系式 為E =mc c22。在該式中,當(dāng)絕對(duì)速度:-0時(shí),它就化作狹義相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系式E =mc2。這正是狹義相對(duì)論理論本身,盡管存在著嚴(yán)重錯(cuò)誤,但是仍舊在學(xué)術(shù)和科技領(lǐng)域中取得巨大成就的根本原因。四不連續(xù)時(shí)空的極限物理參數(shù)1、普朗克常數(shù)。通俗地說,普朗克常數(shù)是一個(gè)與光子能量有關(guān)的物理系數(shù)。已知,在量子力學(xué)適用的不 連續(xù)的物理時(shí)空中,一個(gè)微觀粒子的能量可寫成。其中,= 1.05457266 10-7lerg s 1, 是一個(gè)普適常數(shù),物理學(xué)中定名為“普朗克常數(shù)”,是粒子振動(dòng)的圓頻率。有時(shí)把普朗克常數(shù)寫成h=2=6.622716 107 brg s 1, (7)2、普朗克時(shí)間。 現(xiàn)代

33、物理學(xué)把可觀察事件發(fā)生的最短時(shí)間過程定義為普朗克時(shí)間。比普朗克時(shí)間更短 的“時(shí)間過程”是不可觀測(cè)的。普朗克時(shí)間可以表示為(參見【4】,第972頁(yè))Ghtp-5.39056 10 斗3、普朗克空間。同樣的道理,可觀測(cè)事件所占據(jù)的最小空間尺度定義為普朗克長(zhǎng)度。如果一個(gè)可觀測(cè) 事件的空間尺度小于這個(gè)普朗克長(zhǎng)度時(shí),這個(gè)事件也是不可觀測(cè)的。普朗克長(zhǎng)度表示為p= 1.61605 103Cm 1,以上概念表明:在微觀領(lǐng)域中,物理空間和物理時(shí)間,以及能量本身的不連續(xù)特征。廣義相對(duì)論和它的引力 理論則認(rèn)為,一個(gè)普朗克長(zhǎng)度就是一個(gè)普朗克質(zhì)量坍縮成一個(gè)“微型黑洞”時(shí)的空間尺度。一一不管這種觀 點(diǎn)是否正確?在微觀領(lǐng)域

34、中,物理空間和物理時(shí)間都是不連續(xù)的這一點(diǎn),是一個(gè)基本的物理事實(shí)。4、普朗克質(zhì)量。廣義相對(duì)論、黑洞理論、和超弦理論,都涉及到普朗克質(zhì)量的問題,即mp 竺=2.17671X0匕】,(10)p . G須指出,盡管這里定義的普朗克時(shí)間、普朗克空間都是微觀領(lǐng)域中可觀察量的最小單元,但普朗克質(zhì)量卻不 是最小質(zhì)量單元的物理概念,所以,不要認(rèn)為低于普朗克質(zhì)量的微觀粒子不存在。誠(chéng)如所知,一個(gè)質(zhì)子的固有質(zhì)量mp =1.6726231 10創(chuàng)匕普朗克質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)值。5、普朗克密度?,F(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為,如果把普朗克密度用表示,則有2ChG11)并認(rèn)為,如果一個(gè)普朗克體積內(nèi)擁有的質(zhì)量大于、或等于一個(gè)普朗克質(zhì)量,它將坍

35、縮成一個(gè)“微型黑洞”。計(jì)算結(jié)果表明,一個(gè)普朗克密度 訂=5.155 1093 g cm 1,這相當(dāng)于把1023個(gè)質(zhì)量為m.- 2 1033令1的太陽(yáng) 擠壓到一個(gè)原子核內(nèi)所具有的密度。確實(shí),普朗克空間和普朗克時(shí)間,以及普朗克質(zhì)量的引入,并不是為了定義微觀粒子最小時(shí)空尺度與質(zhì)量單元,而是為大爆炸宇宙學(xué)所界定的空間和時(shí)間的尺度界限。6、光子的極限速度和極限加速度。用普朗克空間|p除以普朗克時(shí)間tp就是光速(C),即= $Gh c3 = 1.616050耳tp 一 .Gh c5 5.39056 10,4= 2.997926 1010 Cm s,(12)因?yàn)槠绽士丝臻g和普朗克時(shí)間是固定的,所以二者的比值

36、(光速)必然是恒定的。但是,由于光子的加速度是量子化的,所以從微觀上看,在普朗克空間和普朗克時(shí)間的限制下,光子在傳播的過程中,其速度和加速度都必然地表現(xiàn)為從 0; c; 0; c,如此不停地、間斷地、脈沖式地振蕩前進(jìn)。這樣,只有這樣,才會(huì)有光的“加速度”這一物理概念存在(參見【8】)。否則,如果堅(jiān)持認(rèn)為光速是恒定的,那就根本沒有“光的加速度”這個(gè)概念。正因?yàn)槲⒂^領(lǐng)域中的物理空間和物理時(shí)間都是量子化的,所以光的“加速度”也必然是 量子化的,并可以寫成tp21.61605 10少(5.39056漢10*4 2= 5.561437 1053Cm s 1,(13)不難想象,既然光子存在著加速度的概念,

37、這就表明光子在傳播的過程中,必定是跳躍式的、一步一步 地向前邁進(jìn)。每跳躍“一步”,就是光子的一個(gè)脈沖波動(dòng)的“波長(zhǎng)”。不過,這個(gè)波長(zhǎng)并不是我們?nèi)粘=?jīng)驗(yàn)中所見到的橫向振動(dòng)的光波所具有的波長(zhǎng),而是一種脈沖前進(jìn)的“步幅”。這里,問題的關(guān)鍵在于:小于一個(gè)普朗克長(zhǎng)度的空間和時(shí)間尺度都已經(jīng)不存在。因此,我們可以把普朗克長(zhǎng)度定義為光子隨機(jī)波動(dòng)的“機(jī)率波的 波長(zhǎng)”。自然,光速與這個(gè)“波長(zhǎng)”之間的比值,就是光子跳躍式前進(jìn)時(shí)的脈沖振蕩頻率。在量子力學(xué)中,基于哥本哈根學(xué)派的正統(tǒng)解釋,波函數(shù)是一種單純的機(jī)率波動(dòng)。它的絕對(duì)值的平方代表 著一個(gè)粒子態(tài)在指定位置出現(xiàn)的機(jī)率。所以我們把這種脈沖振蕩頻率定義為“機(jī)率波動(dòng)頻率”。機(jī)

38、率波動(dòng)是一種非定域的物理理論。機(jī)率波動(dòng)的存在,說明在量子力學(xué)領(lǐng)域中,我們不能確定某個(gè)時(shí)刻微觀粒子會(huì)出現(xiàn) 在某個(gè)指定的空間位置之上,而只能確定它落到這個(gè)空間位置附近的機(jī)率。7、光子機(jī)率波動(dòng)的極限頻率。實(shí)驗(yàn)表明,光波和其它微觀粒子的“物質(zhì)波”都必須用波函數(shù)來表示它們的物理特征。機(jī)率波動(dòng)的突出特征,是它滿足“態(tài)的疊加原理”。通過上述分析,我們可以給出“ 機(jī)率波動(dòng)的極限頻率”為10=c = 2.997926 10-Ip 一 1.61605 103=1.855095 1043 S1(14)對(duì)于這個(gè)極限頻率,我們也可利用另外一個(gè)思路來求出。一一因?yàn)楣馑偈枪庾用棵腌娨苿?dòng)的距離,所以這里 的時(shí)間周期應(yīng)為一秒鐘

39、,那么,普朗克時(shí)間的倒數(shù)也理應(yīng)是這種機(jī)率波動(dòng)的頻率,即5.39056 10如卜廣 1.855095 1043s(14)因?yàn)楣馑偈俏镔|(zhì)運(yùn)動(dòng)的極限速度,所以上面求出的機(jī)率波動(dòng)頻率,應(yīng)該是一切微觀粒子機(jī)率波動(dòng)的極限頻率。任何其它微觀粒子,其機(jī)率波動(dòng)頻率都不可能超過這個(gè)數(shù)值。一一在現(xiàn)代物理學(xué)中,這是一個(gè)新導(dǎo)出來的物 理常數(shù)。乍看起來,光子存在著加速度的觀點(diǎn),似乎同光速不變?cè)戆l(fā)生了根本對(duì)立。不過,上述計(jì)算結(jié)果 表明,光子跳躍式前進(jìn)的機(jī)率波動(dòng)的頻率非常之高。所以,從宏觀上看,光的運(yùn)動(dòng)速度依然是均勻而又恒定 的。而從微觀上看,卻是完全符合邏輯的。這里必須指出,光子的機(jī)率波動(dòng)頻率,并不是光波的橫向振動(dòng)頻 率

40、。光波的橫向振動(dòng)頻率乃是“波包”公轉(zhuǎn)振動(dòng)的頻率(詳見后面的討論)。&光子的極限能量。 根據(jù)牛頓力學(xué)理論,運(yùn)動(dòng)物體蘊(yùn)含的能量同它的質(zhì)量、加速度、以及沿受力方向移 動(dòng)的空間距離有關(guān),即:能量=力x距離=質(zhì)量x加速度x距離。用物理符號(hào)表示就是:E二F m a I。其中,E代表物體的能量,F(xiàn)代表物體所受的外力,L代表物體在受力方向上移動(dòng)的空間距離。針對(duì)光子的極限能量而言,用 牛代表能量單元,用 mt代表光子的質(zhì)量單元,a代表光子的加速度,l代表光子在受力方向上所移動(dòng)的空間距離。一一這里的質(zhì)量單元(mo )是個(gè)未知的參數(shù),其數(shù)值的大小我們將在隨后討論中分清情況地加以確定。所以,目前這里只能先把牛頓力學(xué)的

41、能量寫成與質(zhì)量單元成正比,即g a lp。由于微觀粒子的能量、空間、時(shí)間,都是不連續(xù)的和量子化的,且最小空間和最小時(shí)間就是普朗克空間和普朗克時(shí)間。于是,我們根據(jù)牛頓力學(xué)和量子力學(xué)的理論結(jié)果寫出: 2 mo lp=m)c2 :(15)式中,注=1.05457266 10 27 erg s,圓頻率:,、是振動(dòng)頻率,h=2二一是普朗克常數(shù)。根據(jù)量子力學(xué)理論,一個(gè)“線性諧振子”的能量本征值 ( 八.呂“ =n 十一 I on, n=0,1,2, , (16)I 2丿一個(gè)物理體系的 最低能量狀態(tài),是不向外輻射任何量子的零點(diǎn)振動(dòng)態(tài)(基態(tài)),即n=0的狀態(tài)。用,0代表1它的零點(diǎn)振動(dòng)圓頻率,那么,基態(tài)時(shí)的能量

42、本證值;0 = 一,0 (參見【8】)。29、光子的極限質(zhì)量。 根據(jù)(15 )和(16)式,我們可寫出最小的“質(zhì)量單元”為mt =_o_2 lp a271.054572X0%2 1.61605 10出 5.561437 1053(17)上式中有兩個(gè)未知量:一個(gè)是光子的靜止質(zhì)量(m。);另一個(gè)是體系的零點(diǎn)振動(dòng)頻率()。不過,這方面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果頗多。其中有華中科技大學(xué)范淑華教授等人,通過火星回波延遲的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出了 “光子靜止質(zhì) 量”的上限為 2.2 103|g 1;還有該校的羅俊教授和他的同事,在檢驗(yàn)宇宙磁勢(shì)造成的影響時(shí),用精密扭秤得出光子靜止質(zhì)量的上限為10“8kg】,后又修正為1.5漢10*5

43、kg】(參見【9】)。這一修正,調(diào)低了 7個(gè)數(shù)量級(jí),并與范淑華的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差9個(gè)數(shù)量級(jí)。到底哪個(gè)結(jié)果正確呢?目前尚無定論。早在1971年,歌德哈伯等人利用光的色散效應(yīng)證明:光子靜止質(zhì)量上限- 5.6 10kg(參見【10】第155頁(yè))。顯然,這個(gè)測(cè)量結(jié)果與范淑華等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果處在同一個(gè)數(shù)量級(jí)上。到此為止,我們只想說,不 管誰的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更正確一些,光子的“靜止質(zhì)量不等于零”的結(jié)論,是一個(gè)毋庸置疑的物理事實(shí)!因此說,愛因斯坦狹義相對(duì)論關(guān)于“ 光子靜止質(zhì)量等于零”的結(jié)論,一定是錯(cuò)誤的! !以及,由狹義相對(duì)論導(dǎo)出的“質(zhì) 量同相對(duì)速度的依賴關(guān)系”也是錯(cuò)誤的。事實(shí)上,我國(guó)科技工作者季灝先生已經(jīng)用物理實(shí)驗(yàn)清

44、楚地證明了這 一點(diǎn),只不過學(xué)術(shù)界中的主流派學(xué)者們對(duì)此不以為然罷了(參見【11】)。10、三種質(zhì)能關(guān)系式的相互關(guān)系。為方便區(qū)分,這里把廣義時(shí)空相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系式的能量寫成廣二m0c:c22,牛頓力學(xué)的質(zhì)能關(guān)系式的能量寫成;牛尤galp,狹義相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系式的能量寫成愛二gc2。三者間有區(qū)別也有聯(lián)系。因?yàn)?,如果“光子”還僅僅作為“能量”孕育在光源的“軌道電子體內(nèi)”時(shí),它相對(duì)于光源的絕度速度:-0 ,則有;廣=m0C2二;愛。這個(gè):愛=m0c2只能做為光源的“內(nèi)能”來理解,而不能作為“光子的能量”來看待。一旦這份“能量”真地作為“光子”發(fā)射出來后,其絕對(duì)速度-c,則有;廣=.2moc2m)c2。:

45、廣比:愛大、2倍。這個(gè):廣才是光子的所有能量,即 ;廣在廣義時(shí)空相對(duì)論中,根據(jù)質(zhì)能關(guān)系式導(dǎo)出了光子靜止質(zhì)量的計(jì)算公式為mgh. o( 18)mi 2.2 10*3g 1,4=兀31.61605 032= 4.41992 109|cm 3,(21)式中, =5.2123 10,8g s 1是個(gè)比例常數(shù)(參見【7】)。我們先用靜止質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)值以及 1.5 10kg 代入(17)式中,求出0 : 2.556742 10L1 丨,及3.749888 10役一1 丨,然 后再把這兩個(gè)零點(diǎn)振動(dòng)頻率分別代入上式,則求出光子靜止質(zhì)量的兩個(gè)理論計(jì)算值如下hv0屜01.05457266。07 漢 2.556742

46、 0上、im02v2c2v2c21.414213 “2.997926 2 如020, (19)= 2.121323 x104 g 】以及m _ hv0 _ 屜0 _ 1.05457266 x10,7x 3.749888 03m 一 J2c2 一 #2c2 一 1.414213 漢(2.997926 2 x1020, (20)= 3.111273 x10“5 g 】,顯然,用廣義時(shí)空相對(duì)論求出的光子相對(duì)靜止質(zhì)量的理論值,比羅俊等人的實(shí)驗(yàn)值都低兩個(gè)數(shù)量級(jí)。光子靜止質(zhì)量計(jì)算公式表明:光子靜止質(zhì)量?jī)H與光波的振動(dòng)頻率成正比,而且是一種單調(diào)的線性關(guān)系所以我們可把頻率為一個(gè)赫茲時(shí)的靜止質(zhì)量 m0 = 5.2

47、123X 10“8 g】定義為“質(zhì)量單元”。質(zhì)量單元的物理 意義是:一個(gè)“線性諧振子”所具有的靜止質(zhì)量(參見【12】)。這樣,從光子靜止質(zhì)量和頻率的線性關(guān)系出發(fā),可以想到:是由于多個(gè)線性諧振子之間的諧振(共振),導(dǎo)致了多個(gè)質(zhì)量單元“凝聚”到一起,從而構(gòu)成了一個(gè)“波包”。由此而論,質(zhì)量單元理應(yīng)為靜止質(zhì)量的上限。即是說,靜止質(zhì)量小于質(zhì)量單元的線性諧振子, 已經(jīng)沒有能力向外輻射質(zhì)量和能量。11、光子的極限體積。普朗克體積是所有已知物體體積中最小的體積單元。已知,普朗克的長(zhǎng)度單元為Ip =1.61605 103bm 1,由此可以計(jì)算出它的“體積單元”12、光子的極限密度。根據(jù)光子的體積單元和質(zhì)量單元,

48、可以計(jì)算出光子的極限密度:0= 5.2123 巴9=1.仃9274 1048 kg cm,】,(22)4.41992現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為,在普朗克單位制中,微觀粒子的密度訂= 5.155 1093g cm 是引力坍塌的極限密度, 超出這個(gè)密度,將發(fā)生引力坍塌,從而引出了 “宇宙大爆炸”學(xué)說。在這里,我們導(dǎo)出了光子的極限密度::0 =1.179274 1054 kg cm L仿效上述做法,我們也可以建立光子極限密度的概念。意思是說:如果光子的靜止質(zhì)量密度超出這個(gè)極限密度將會(huì)坍塌。情況究竟是否如此?有待于進(jìn)一步探索。五連續(xù)時(shí)空的決定論物理連續(xù)時(shí)空的定域論物理學(xué),是建立在連續(xù)時(shí)空的物質(zhì)基礎(chǔ)上,這是在宏觀物

49、理領(lǐng)域中建立物理理論的基 本前提。其中,有代表性的物理理論包括:1、決定論基礎(chǔ)上的牛頓力學(xué)。一一牛頓的慣性定律、牛頓的運(yùn)動(dòng)定律、以及牛頓的萬有引力定律。在這里,所有的時(shí)空變量的變化都是連續(xù)的,定域的。具體的內(nèi)容大家都很熟悉,這里不再贅述。2、狹義相對(duì)論與廣義相對(duì)論。一一愛因斯坦的狹義相對(duì)論,是在兩個(gè)互不相關(guān)的“慣性參考系”中,尋求“物理變量”之間的坐標(biāo)變換關(guān)系; 愛因斯坦的廣義相對(duì)論,是在兩個(gè)互不相關(guān)的物體系統(tǒng)之間,尋求“物理方程”的協(xié)變性關(guān)系。在這里,所有的時(shí)空變量都必須是連續(xù)的和定域的。因?yàn)閺V義相對(duì)論涉及到復(fù)雜的 黎曼幾何與張量變換,所以這里只能簡(jiǎn)要地指出:許多有見地的物理學(xué)家都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到

50、,“慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量相等”的“物理命題”,與廣義相對(duì)論的建立毫不相關(guān)。因?yàn)?,從慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量相等的命題中,并不 能直接導(dǎo)出廣義相對(duì)論的引力方程。事實(shí)上,引力方程乃是根據(jù)“物理方程的協(xié)變性”這一要求,并通過黎曼幾何與張量變換直接導(dǎo)出來的。因此,前蘇聯(lián)著名物理學(xué)家福克早就指出:“愛因斯坦的引力理論不能 歸結(jié)為質(zhì)量相等定律的表述,而本身包含著新的本質(zhì)的物理原理,這個(gè)原理有兩個(gè)。第一個(gè)已經(jīng)包含在通常相對(duì)論中(即愛因斯坦的相對(duì)性原理 ),這就是具有不定度規(guī)的單一四維流型中空間和時(shí)間的聯(lián)合。這個(gè)原理 和光速的極限性質(zhì)相聯(lián)系,并和以光速的極限性質(zhì)為基礎(chǔ)確立的事件的時(shí)間的先后慣序性的概念,也就是因果性的

51、概念相聯(lián)系(12 )。第二個(gè)原理在于建立引力場(chǎng)和度規(guī)之間的統(tǒng)一,它構(gòu)成了引力理論的實(shí)質(zhì)。正是這個(gè)原理(即物理方程的協(xié)變性原理),而絕對(duì)不是相對(duì)論概念的擴(kuò)大(后者根據(jù)引力與加速度的局部等效性 原理似乎是可能的),可作為愛因斯坦引力理論的基礎(chǔ) ”(參見【13】第294頁(yè))。這第二個(gè)原理的核心思想是說:凡施行坐標(biāo)變換,應(yīng)變量(函數(shù))亦必須按確定的(如張量的)規(guī)則而 變換。在研究坐標(biāo)變換時(shí),我們必須同時(shí)注意到原來的、和變換后的函數(shù)對(duì)應(yīng)的物理方程本身的數(shù)學(xué)形式是 協(xié)變的。如果變換后所得到的新變量的新函數(shù)、與舊變量的舊函數(shù)一樣能滿足同樣形式的物理方程,則該方 程就是“協(xié)變的”。由方程的協(xié)變性,使我們無須預(yù)

52、先選定坐標(biāo)系就能夠?qū)懗鱿鄳?yīng)的方程來。不難看出,“物理方程協(xié)變性原理”,其實(shí)就是一個(gè)建立在理性思維基礎(chǔ)上的“數(shù)學(xué)命題”。必須強(qiáng)調(diào)指出:在廣義相對(duì)論這個(gè)“物理命題”中,光速依然是有限的。所以在兩個(gè)物體系統(tǒng)之間,斷 言“物理方程具有相同數(shù)學(xué)形式”結(jié)論,是值得懷疑的!原因是:“數(shù)學(xué)命題”總是建立在“絕對(duì)同時(shí)性”的“抽象思維”之上,而相對(duì)論這個(gè)“物理命題”,總是建立在“同時(shí)性是相對(duì)的”物理基礎(chǔ)之上。所以說,用抽象的數(shù)學(xué)原理,通過張量變換導(dǎo)出引力理論的做法,與相對(duì)論這一“物理命題”并不完全一致。這里的 關(guān)鍵原因就在于:理性思維本身具有無窮大的速度特征,而相對(duì)論這個(gè)命題的物理基礎(chǔ)是光速有限。舉兩個(gè)例子。比方

53、說,我們要在地球上和距離地球1400光年遠(yuǎn)的類地行星 (開普勒452b )之間,討論“狹義相對(duì)論”問題。如果這是個(gè)“數(shù)學(xué)命題”,則“伽利略相對(duì)性原理”成立。如果這是“物理命題”,基于光速的有限性,伽利略相對(duì)性原理就不成立,所以狹義相對(duì)論也不成立。再如,還是在上述兩個(gè)物體系統(tǒng) 之間討論“廣義相對(duì)論”問題。如果這是個(gè)“數(shù)學(xué)命題”,則“物理方程協(xié)變性原理”成立,張量變換也成立,引力方程也就成立。然而,這仍然是個(gè)“物理命題”。那么,同樣基于光速的有限性,物理方程協(xié)變性原理就不成立。不言而喻,由于“協(xié)變性原理”的邏輯錯(cuò)誤,所以導(dǎo)致廣義相對(duì)論、及其引力理論的邏輯謬誤。可是在現(xiàn)代物理學(xué)中,正是基于“引力理論

54、”,得出“時(shí)空扭曲”的結(jié)論。這一結(jié)論的延伸,是物質(zhì)和能量的不均勻分布,引起了時(shí)空扭曲。時(shí)空扭曲把一團(tuán)致密的物質(zhì)扭曲到極端的狀態(tài)而形成“黑洞”。黑洞的“引力坍塌”導(dǎo)致“大爆炸”和宇宙的誕生。這一連串的邏輯推理,都是基于物理方程協(xié)變性原理這一前提假設(shè)。 須知,這一假設(shè)是建立在具有無窮大速度特征的理性思維基礎(chǔ)上所構(gòu)建的“數(shù)學(xué)命題”,而不是“相對(duì)論”問題的“物理命題”。所以說,由引力理論導(dǎo)出的“黑洞理論”和“宇宙大爆炸”等,其正確性是值得懷疑地!事實(shí)上,到目前為止,還沒有一個(gè)真正可靠的天文觀測(cè)結(jié)果是“宇宙大爆炸”的鐵證。至于言之鑿鑿地把 “微波背景輻射”這一天文觀測(cè)結(jié)果當(dāng)作宇宙大爆炸鐵證的現(xiàn)行觀點(diǎn),根

55、本就無法自圓其說(參見【14】)。3、 廣義時(shí)空相對(duì)論導(dǎo)出的微觀粒子運(yùn)動(dòng)特征。根據(jù)廣義時(shí)空相對(duì)論,我推導(dǎo)出一組關(guān)于微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī) 律的物理方程如下dM /dt*=u 弋d2M/dt = a 弋 +ko2 縣; (23)dM /dt* =ku3匚卞 +3aku 卩弋;d3M /dt=血3匚衛(wèi) + dkdsp3 +3aku 】4 k2柑3 式中,:是粒子繞著前進(jìn)方向公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)線速度,a是粒子公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的向心加速度, k是粒子公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的曲率(k=1/P), P是微觀粒子公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的曲率半徑, 匚則是粒子自旋運(yùn)動(dòng)的撓率(參見【 4】)。這里的 時(shí)空變量依然是定域的和連續(xù)的。一一連續(xù)性的要求,是微積分學(xué)

56、成立的前提。上式中的第三個(gè)方程表明:微觀粒子在均勻引力場(chǎng)中前進(jìn)的同時(shí),不僅存在著沿切線方向的“公轉(zhuǎn)”運(yùn) 動(dòng),而且還存在著以副法線為旋轉(zhuǎn)軸的“自旋”運(yùn)動(dòng)。再加上它沿著時(shí)間軸、以光速的直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng),這三 種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的疊加結(jié)果,使微觀粒子的“運(yùn)動(dòng)軌跡”成為一條直線前進(jìn)的螺旋線。這一理論結(jié)果表明:在宏 觀上,微觀粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是連續(xù)的、等距的、正弦波動(dòng)前進(jìn)的螺旋線,參見下圖。其中的第一個(gè)圖為三維 的立體圖形,第二個(gè)圖為粒子的正弦公轉(zhuǎn)波動(dòng)示意圖。粒子的振動(dòng)頻率,是它每秒鐘的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)次數(shù),每一個(gè)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的螺距是一個(gè)波長(zhǎng)( )。c是光子的直線傳播速度。顯然,圓頻率(-)越高,迴轉(zhuǎn)螺距()就越短,光子所包含的能量與質(zhì)量也就越大。上 述運(yùn)動(dòng)方程還表明,在不同引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的粒子,受引力勢(shì)的制約,其公轉(zhuǎn)半徑()是不一樣的。該式中的3ak 這一項(xiàng),是粒子的法向加速度項(xiàng),它與引力場(chǎng)的存在密切相關(guān)。綜合上面的討論可以看出:振動(dòng) 頻率越高,光子的靜止質(zhì)量越大,所容納的“線性諧振子”數(shù)目就越多。線性諧振子的數(shù)目越多,形成的“波 包”的質(zhì)量和能量也就越大。*

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