馮 彪

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物理空間的測(cè)度分析

馮 彪

（湛江技師學(xué)院 職業(yè)教育研究所，廣東 湛江 524037）

基于光速不變公理分析了物理空間的測(cè)度，論述了物理空間是變?？臻g，據(jù)此對(duì)宇宙膨脹和大爆炸學(xué)說(shuō)提出異議，并指出宇宙是無(wú)限可拓的有限無(wú)界空間.

物理空間；測(cè)度；測(cè)模；分維；洛侖茲變換

1 測(cè)度和測(cè)模

任一事物必存在于某個(gè)空間、依賴于某個(gè)空間，時(shí)空的產(chǎn)生和存在是由其所并存的事物來(lái)證實(shí)的，可用測(cè)度來(lái)表達(dá)其可觀測(cè)性，測(cè)模則按時(shí)空復(fù)空間復(fù)數(shù)形式的模進(jìn)行定義. 由于人類能夠直觀感知的空間維度最大是三維，在四維時(shí)空中，人類能夠直觀感知的是三維空間的伸展效應(yīng)，用實(shí)值（實(shí)數(shù)）來(lái)表示. 如要感知一維的時(shí)間則必須通過(guò)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行對(duì)比才能感知，所以一維時(shí)間的坐標(biāo)用i表示（其中i為虛數(shù)單位，表示時(shí)間的量值，不能直觀感覺(jué)到，是“虛”的；則是光速乘以時(shí)間“換算”為空間坐標(biāo)量值）.

1.1 宇宙集是零測(cè)集

1.2 物理空間是時(shí)空復(fù)空間

圖1 觀測(cè)系的旋轉(zhuǎn)變換關(guān)系圖

1.3 四維時(shí)空的洛侖茲變換

光子的運(yùn)動(dòng)是光速慣性運(yùn)動(dòng)，光速是觀測(cè)速度的極限. 由光速不變作慣性參照系，就等價(jià)于靜止參照系. 由式（2）、（3）可推導(dǎo)出洛侖茲變換公式，它是愛(ài)因斯坦《相對(duì)論》的基礎(chǔ)，而《相對(duì)論》已為現(xiàn)代物理學(xué)的大量事實(shí)證明是正確的理論.

由于式（6）與式（6′）不可逆，因此洛侖茲變換不是坐標(biāo)變換而是觀測(cè)系變換，可稱為變模變換，表明不同觀測(cè)系對(duì)時(shí)空的量度具有相對(duì)性，同一事件在不同的觀測(cè)系中有不同的測(cè)模量值.

1.4 引力勢(shì)對(duì)測(cè)模的影響

微分形式記為

1.5 宇宙空間是時(shí)空四維球面空間

2 宇宙空間是有限空間

3 測(cè)模與無(wú)限可拓性

4 結(jié)語(yǔ)

物理空間是邊界有限的無(wú)限可拓空間，光子的運(yùn)動(dòng)是四維時(shí)空空間的基，是連續(xù)性（波動(dòng)性）與間斷性（粒子性）的邊界. 宇宙空間的形式是變?？臻g，由于變模作用，四維時(shí)空流形表現(xiàn)為波動(dòng)性（不確定性）和粒子性（確定性）的雙重性. 一切物質(zhì)形態(tài)的表現(xiàn)形式均是時(shí)空的函數(shù)，質(zhì)量、能量、電、磁等均是時(shí)空的表現(xiàn)形式. 只有光子是最基本的粒子，所有物質(zhì)均由光子組成，宏觀與微觀是統(tǒng)一的，力的作用形式也是統(tǒng)一的，引力、電磁力、強(qiáng)作用力、弱作用力的本質(zhì)是一致的，在微觀尺度內(nèi)，作用力程要考慮施力者、受力者自身“時(shí)空體積”的相對(duì)論效應(yīng)的影響，不能抽象地視作“無(wú)體積”的質(zhì)點(diǎn).

[1] 程守洙，江之永. 普通物理學(xué)：1冊(cè)[M].5版. 北京：高等教育出版社，1998: 229-248.

[2] 王永久. 相對(duì)論、天體和宇宙[M]. 長(zhǎng)沙：湖南師范大學(xué)出版社，2000: 167.

[3] 劉遼，費(fèi)?？。瑥?jiān)手? 狹義相對(duì)論[M]. 北京：科學(xué)出版社，2008: 124.

[責(zé)任編輯：孫建平]

The Measurement Analysis of the Physical Space

FENGBiao

This article analyzes the measurement of the physical space based on the axiom of invariable speed of light and proves that physical space changes the modular space. According to the above proposal, this paper raised an objection to the cosmic expansion and the Big Bang theory and argues that the universe is infinite and does not have bounds.

physical space; measurement; mold measurements; fractal dimension; Lorentz transformation

1006-7302（2010）04-0033-06

O411.1

A

2009-06-17

馮彪（1967—），男，廣東湛江人，教育碩士，高級(jí)講師，研究方向：職業(yè)教育、數(shù)學(xué)物理，E-mail: yqsfengbiao@126.com.