打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
【转载】夏烆光:欲识庐山真面目,只有身在此山中——广义时空相对论浅释

夏烆光先生提出的广义时空相对论,指出了爱因斯坦相对论的逻辑谬误所在,以及当代理论物理大爆炸、弦论等理论的唯心主义倾向和逻辑谬误,提出了基于辩证唯物主义的广义时空相对论和新的能量的变换关系式,具有划时代的创新意义。他的广义时空相对论和王锡玉先生的宇宙物质成因学、曹遂欣先生的质体论等一样,都明确反对爱因斯坦相对论及宇宙大爆炸的起源论,宇宙是无限的,宇就是无限的时间,宙就是无限的空间。

欲识庐山真面目,只有身在此山中
——广义时空相对论浅释

(撰文:夏烆光)

内容提要:应某些读者的要求,本文借助于宋朝大文豪苏东坡的《题西林壁》诗,深入浅出地诠释了《广义时空相对论》的基本观点。但是,注意到这首诗本身在物理内涵上的不确切,所以,本文作者把它的后两句各改一字,并反其义而用之。


中国宋朝著名诗人苏东坡有一首七言绝句,名曰《题西林壁》。诗中写道:

横看成岭侧成峰,远近高低各不同。
不识庐山真面目,只缘身在此山中。

可以说,这首诗的前两句贯穿了“相对论”的基本观点。即:同一个客观事物——庐山——由于处在不同的位置上观测,——横看、测看、远看、近看,——所得出地观测结果都不相同。这就说明,从外部去看庐山,只能得出对庐山的相对观测结果,这种观测结果是庐山的种种假象,而并非是庐山的“真面目”。因此说,这首诗本身是前后矛盾的。当然,这里并不是从文学的角度上来对该诗评头品足,而是要从物理内涵上来指出该诗的错误,进而通过这首诗来说明广义时空相对论的基本观点。为此目的,我要先把这首诗后两句各改一个字,即:识庐山真面目,只身在此山中。作了这样的改动后,就符合了《广义时空相对论》的基本思想。

   为什么这样说呢?我们不妨从牛顿力学说起。例如,在牛顿力学中,人们总是站在运动事件(可理解成是庐山)之外,来描述这个运动事件(或质点)在任意空间位置上的时间坐标(相当于庐山的外貌)。不难理解,这种做法,本质上与相互作用传递速度为“无穷大“的前提假设等效。

   的确,假如信号的传递速度是无穷大,相互作用“是超空间的”,或者说,“是超距的”,那么,这种描述(如牛顿力学的描述)是没有问题的。可是在事实上,物质运动的速度总是存在着一定的限度——运动速度的极限性。只要承认相互作用传递速度存在着极限,并注意到:任何相互作用都必须遵循“接触作用原则”,——即:不是观测者本身与运动事件的“直接接触”,就是位于运动事件之外(即运动起点)的观测者,通过某种物质在二者之间传递信息(或相互作用)的“间接接触”。毫无疑义,不发生任何接触的“超空间”相互作用,是根本不可能存在的。同样道理,一个离开坐标原点的运动事件,其时间坐标的确定也必须通过与运动事件直接接触,或通过某种形式的信号传递,与这个运动事件间接接触。否则的话,就只能利用抽象的思维能力来主观的确定这一运动事件的时间坐标。

   由此而论,停留在坐标原点的观测者(即静止观测者)同跟随事件一起运动的观测者(即运动观测者),各自使用自己的钟,来确定该事件(或质点)的时间坐标时,就一定会出现“不同步”。当然,我所指的这种“不同步”,并非是说,跟随事件一起运动的钟,在振动周期上会出现某种变化,而是说,静止的钟不能与运动的钟“绝对同步地”记录到同一个运动事件(即时间起点和空间起点都相同的运动事件)在任意空间位置上的时间坐标。这里,如果把运动的钟记录的时间坐标用t'来表示,那么,在静止的钟记录的时间坐标(t)中,就必须包括传递运动信息所需的滞后的时间过程(t),即t=t'+ t。其中t=r/c。(按:我们现在是以光在真空中传播的绝对速度c作为传递相互作用或传递运动信息的“极限速度”。即使将来科学的发展,发现了“超光速物质”,也不妨碍我们的讨论原则。到那时,我们完全可以再利用那种物质的运动速度作为传递相互作用或运动信息的极限速度。除非我们将来发现了速度为无穷大的运动物质。如果真是这样的话,那么,牛顿力学就是绝对正确的。因此说,是否存在着超光速的物质,对于我们的讨论没有任何影响)。反过来说,假如忽略了这个滞后的时间过程(t),则“运动的钟”与“静止的钟”就必然绝对同步,即t≡ t'。结果,使问题又返回到牛顿力学中。

   上述讨论表明:当我们从静止位置上来确定运动事件的时间坐标(t)时,必须以“收到运动信息的时刻”为准,而不能沿用传统的做法,以自己头脑的“抽象思维”为准。对于这一离经叛道的要求,也许有人会提出质问:为什么静止系上时间坐标(t)的确定必须这样考虑,而空间坐标(r)的确定就不必这样考虑呢?应该说,这里面的道理是非常简单的。因为,时间的“流逝”是逝不再来,一旦忽略了这个滞后的时间过程,就偏离了实际的观测过程;然而,空间坐标的确定则不同,因为空间距离(r或r')的大小,决不会因为“早”测量与“晚”测量而造成测量结果的不同。

   总之,我们说,只有跟随事件一起运动的观测者,所得出的时间坐标(t'),才能够真实地反映运动事件在任意空间位置上的时间坐标;而离开了运动事件的观测者,所得出的时间坐标(t),并不能真实的反映出同一个运动事件的时间坐标。至于这同一个事件因为运动所形成的空间距离,对于站在起点的静止观测者和站在终点的运动观测者来说,本是同一个空间距离,所以有:r≡r'。换言之,考虑到信号传递速度的极限性,从同一个起点出发的运动事件(或质点),对于分别站在运动事件(或质点)上、和站在运动事件外(即运动起点上)的观测者来说,所得出的时间坐标(t与t')是不同的,即t≠t',但是,他们之间的空间坐标却是同一个。由此而来,必然导致,站在不同位置上的两个观测者,对于同一个运动事件(或质点)运动速度的描述各不相同。——我们把静止观测者得出的运动速度V=r/t,定义为“相对速度”;而运动观测者得出的运动速度V =r'/t',定义为“绝对速度”。显然有:V≠r'/t'。在这种意义上,人们人为地进行“坐标变换”——即物理变量之间的相互比较,就得出两种时间坐标、以及两种运动速度之间的“比例关系”,即“变换公式”。

   在广义时空相对论中,基于不同位置上观测结果的区别,乃是来自于不同位置上的观测者,对于同一个运动事件(或质点)“时间坐标”观测结果的相对性。所以,我们按照辩证唯物主义的时空观念,提出了一个“物理原理”。我把这个原理叫做“客观性原理”,它的内容是:“客体具有不依赖于主体的客观内容”。在客观性原理的基础上,经过一系列的论证和数学推导[注1],就得出了一组关于空间、时间、速度、以及能量的变换关系式,即:

   这些变换关系式,就构成了《广义时空相对论》的基本公式。这里必须指出:尽管时间坐标的变换关系式与爱因斯坦狭义相对论在形式上是完全一致的,但是这并不说明,运动系上的时间坐标(t'),在运动中真地产生了实实在在的“收缩”。这个变换结果仅仅说明:受相互作用传递速度有限性的影响,导致了不同位置上的观测者,对于同一个运动事件的时间坐标观测结果的相对性。

   一言以蔽之,只有站在运动事件(或质点)之上的观测者,使用运动的钟,所记录的时间过程(时间坐标t')才是这个运动事件(或质点)本身所经历的真实的运动过程;而位于运动事件(或质点)之外(即坐标原点上)的观测者,使用静止的钟,所记录的时间坐标并不能真实地反映运动事件(或质点)的时间过程。因此,我把苏东坡的《题西林壁》诗作了一点改动,反其义而用之,即:“欲识庐山真面目,只有身在此山中。”这样一来,该诗就变成:

                       横看成岭侧成峰,远近高低各不同。
                    
识庐山真面目,只身在此山中。


经过这样的改动之后,就大体上反映了“广义时空相对论”的基本思想。

   需要简单地解释一下。这里的意思是说:只有身在庐山中,才能真正了解庐山的本来面目;而身在庐山外,从不同的角度上看,——远看近看、高看低看,所看到的都只是庐山的外貌,因而都属于表面现象,或者是庐山的“映像”。不难理解,在这些“映象”中,都包含着观测者的主观因素,因而是属于非本质的东西。只有身在庐山之中的观测者,所看到的才是庐山的内部情况,或者说,是庐山的“本质”。把一个事物的“本质”——“纯客观”的东西,与它的各种非本质的“映象”——包含着“主观因素”的东西,人为地加以比较,就是“广义时空相对论”的基本思想。

   这里顺便指出:由于“无穷小”是个相对的概念,在以“光年”为单位的天体物理学中,即使太阳的直径,照样是个“无穷小”。因此说,不管一个观测者与运动事件(或质点)之间的空间距离多么地接近,都不可以忽略传递运动信息(或相互作用)所需的这一滞后的时间过程(t=r/c)。一旦忽略了这个时间过程,就等于用近似的概念作为基础来构筑庞大真理体系。必须看到,在物理理论中,我们决不可以利用近似的概念来作为真理体系的基础。否则的话,将不可避免地带来逻辑谬误和概念错误。然而,爱因斯坦的相对论,恰恰是忽略了这个滞后的时间过程。所以说,几乎被学术界当作“圣经”的爱因斯坦的相对论,存在着逻辑谬误和概念错误。

注1:参见《广义时空相对论》夏烆光著,人民交通出版社,北京,2003年1月第一版。§9和§16。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
广义时空相对论的基本要点
夏烆光:广义时空相对论
惯性参考系与牛顿力学的适用范围浅探(1)
时间为什么不能够倒流?
不存在运动
从洛伦兹变换得到时间膨胀方程,狭义相对论最深刻的理解
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服