咸立德
(曲阜市書畫社,山東 曲阜 273100)
本文從時(shí)鐘具有物質(zhì)性的角度,論述了不同的時(shí)鐘受運(yùn)動(dòng)的影響程度的不同性,不同的時(shí)鐘意味著不同的時(shí)間流動(dòng)速度,意味著,時(shí)間必須依靠物質(zhì)性時(shí)鐘來獲取,表面上看,時(shí)間就相對(duì)的,而依據(jù)《自由運(yùn)動(dòng)論》所描述的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,是在內(nèi)力作用下,以原始質(zhì)量虛空中心為參考的運(yùn)動(dòng),宏觀相對(duì)靜止參考也是不能任意選擇的,所以,在內(nèi)力作用下的自由運(yùn)動(dòng)具有絕對(duì)性。時(shí)間的物質(zhì)性定義只能說是導(dǎo)致理論的不準(zhǔn)確性的因素,不準(zhǔn)確性和相對(duì)性有本質(zhì)的區(qū)別。本為論證了相對(duì)性仍然是一種誤差較大的一種絕對(duì)性形式的關(guān)系。
《試論光速不變現(xiàn)象的成因》一文,只從實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)上論述了實(shí)驗(yàn)設(shè)定距離的可變性對(duì)光速檢測(cè)結(jié)果的影響。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)中的時(shí)鐘因受運(yùn)動(dòng)的影響也是影響光速的因素之一。
從物理性上來考慮,依賴于具有物質(zhì)性的時(shí)鐘來等效于時(shí)間,會(huì)存在時(shí)鐘性能因運(yùn)動(dòng)而不同,時(shí)間也就會(huì)有因時(shí)鐘的不同而不同的性質(zhì)。而且不同的時(shí)鐘在運(yùn)動(dòng)中所受影響的程度也是不同的。比如,古老的沙漏計(jì)時(shí)器,其原理是利用了沙這種固體物質(zhì)的自由落體現(xiàn)象,沙漏速度等效于時(shí)間的流動(dòng)速度,但是,當(dāng)把沙漏計(jì)時(shí)器連同觀察者的觀察系統(tǒng)做自由落體,或者加速到太空做自由運(yùn)動(dòng)時(shí),沙就會(huì)在自由運(yùn)動(dòng)中停止沙漏現(xiàn)象,那么,沙漏停止,就意味著時(shí)間的停止,即沙漏這個(gè)計(jì)時(shí)器還沒達(dá)到很大的速度,時(shí)間就會(huì)停止。當(dāng)再給自由落體加速,沙漏現(xiàn)象就會(huì)向相反方向上流動(dòng),等效為時(shí)間在倒流。如圖1(a).
又比如日晷計(jì)時(shí)器,靜止在地面,在地面有個(gè)自西向東的線速度v的前提下,時(shí)間t是用晷針的投影的移動(dòng)等性質(zhì)定義為常規(guī)時(shí)間的流動(dòng),當(dāng)給日晷一個(gè)自東向西的一個(gè)速度v1,使v1=v,則投影停止移動(dòng),相當(dāng)于時(shí)間t1停止。再加速為v2,即v2>v時(shí),投影就會(huì)向反方向移動(dòng),相當(dāng)于時(shí)間t2在倒流,如圖1(b)。
時(shí)鐘具有物質(zhì)性,時(shí)鐘因運(yùn)動(dòng)而改變性質(zhì)也是客觀存在的,而且存在計(jì)時(shí)器所利用的計(jì)時(shí)原理以及計(jì)時(shí)載體(比如沙漏計(jì)時(shí)器中的沙粒)的質(zhì)量(或者密度)越大,受運(yùn)動(dòng)的影響程度越大。所以,并不是任何形式的時(shí)鐘受運(yùn)動(dòng)的影響程度都是相同的,比如,沙漏計(jì)時(shí)器,時(shí)間在很小的運(yùn)動(dòng)速度上就會(huì)停止,而十分精確的電子計(jì)時(shí)器、原子鐘等,因?yàn)槔昧速|(zhì)量極小的電子當(dāng)做計(jì)時(shí)載體,幾乎在光速時(shí)才會(huì)停止。
計(jì)時(shí)器原理不同時(shí),時(shí)間受運(yùn)動(dòng)影響的性質(zhì)是不同的,比如沙漏計(jì)時(shí)器在加速后可以減慢,而日晷相反,從地球的自轉(zhuǎn)方向來考慮,自西向東高速運(yùn)動(dòng)等同加速,而自東向西高速運(yùn)動(dòng)等效為減小運(yùn)動(dòng)速度。而日晷計(jì)時(shí)器在自東向西做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),時(shí)間反而是加速的。
以上分析說明,物理理論用宏觀時(shí)鐘作為計(jì)時(shí)工具來定義時(shí)間具有局限性,理論上時(shí)間不能等同于時(shí)鐘。但在科學(xué)必須具有可實(shí)證的前提下,必須用時(shí)鐘定義時(shí)間的存在性,但會(huì)影響理論的準(zhǔn)確性。意味著,尋找受運(yùn)動(dòng)影響更小的計(jì)時(shí)載體也屬于科學(xué)的研究方向。
(一)勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的時(shí)空。依據(jù)現(xiàn)代科學(xué),事件是以光速向外傳播,在二維空間中,無論事件運(yùn)動(dòng)與否,因?yàn)楣馑倬哂胁蛔冃裕S空間的傳播可用正圓來描述,但是在光速可變的前提下,運(yùn)動(dòng)事件的傳播就不是正圓,而是橢圓,如圖2(a)所示。
在三維時(shí)空(二維空間加一維時(shí)間)中,事件的傳播可用光錐來描述。但根據(jù)光速的可變性,當(dāng)事件有個(gè)運(yùn)動(dòng)速度v時(shí),光錐因?yàn)楣馑俚目勺冃跃哂胁粚?duì)稱性。即垂直于時(shí)間軸的截面不是圓,而是橢圓,如圖2(b)。
同理,在四維時(shí)空中,運(yùn)動(dòng)的事件在運(yùn)動(dòng)方向上(包括所有方向上)的光錐是不對(duì)稱的光錐,有∠a>∠b,如圖3(a)所示。
在無限維度上,事件向周圍無限維度上傳播,可視為以事件為頂點(diǎn),由無限個(gè)時(shí)間軸上(或者無限個(gè)空間方向)的光錐構(gòu)成的光球。運(yùn)動(dòng)的事件的光球是橢球形,如圖3(b).
圖2、圖3是不考慮曲率運(yùn)動(dòng)問題,從不同時(shí)空維度描述運(yùn)動(dòng)事件的光速傳播性質(zhì),在光速可變性的基礎(chǔ)上形成的不對(duì)稱的性質(zhì),事件處于橢圓中心。但在考慮事件在內(nèi)力影響下的曲率運(yùn)動(dòng)性質(zhì)時(shí),運(yùn)動(dòng)事件是橢圓(或者橢球)的焦點(diǎn),如圖4所示。
時(shí)空中的光錐的不對(duì)稱性質(zhì),與考慮粒子曲率運(yùn)動(dòng)的軌道具有橢圓性質(zhì),光粒子在大尺度上也具有橢圓公轉(zhuǎn)性質(zhì)是一致的,與宇宙的非對(duì)稱性也是一致的。
(一)對(duì)于事件的理解。本文可理解為事件具有物質(zhì)性,存在發(fā)生和事件在發(fā)生之后的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述。比如,兩粒子發(fā)生碰撞視為事件,事件就不僅僅只包含碰撞過程這個(gè)事件點(diǎn)的發(fā)生,而在碰撞之后的粒子的運(yùn)動(dòng)情況也屬于事件的部分。
(二)事件的過去和未來的性質(zhì)。事件在三維時(shí)空中用光錐表達(dá),對(duì)于事件本身和其他觀察者而言,光錐的過去和未來的性質(zhì)是不同的,對(duì)不同觀察者而言光錐具有不同的過去和將來的區(qū)域性,比如,對(duì)于遠(yuǎn)處的觀察者來說,光錐可分為未來光錐和過去光錐兩部分,如圖5。
遠(yuǎn)處靜止的觀察者a由于與事件之間存在距離而存在對(duì)與事件觀察的延時(shí)性,其延時(shí)時(shí)間為t1,t2以內(nèi)的灰色部分對(duì)于觀察者a就是事件的未來。以外事件所能傳遞到且已經(jīng)到達(dá)的任何距離上的光錐部分都屬于事件的過去光錐。
對(duì)于遠(yuǎn)處的運(yùn)動(dòng)者b,延時(shí)時(shí)間t2因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而增大,且有∠1>∠2。未來光錐屬于t2以內(nèi)的部分,以外事件到達(dá)的部分是對(duì)于b的過去光錐。
對(duì)于事件附近的觀察者,和事件之間的距離忽略不計(jì),對(duì)于觀察者來說,事件只有過去光錐性質(zhì)。
對(duì)于事件本身,未來光錐屬于在無限的時(shí)間內(nèi)尚未到達(dá)的可預(yù)測(cè)部分。過去光錐是已經(jīng)傳播的時(shí)間內(nèi)的可觀察的部分。所以對(duì)于事件本身,光錐的未來和過去的性質(zhì)和對(duì)于遠(yuǎn)處觀察者來說是不同的,如圖6(a)。
設(shè)事件在傳播時(shí)間為t0,則t0以內(nèi)的圓錐0ab是事件的已發(fā)生的過去光錐,以外尚未到達(dá)的可預(yù)測(cè)的無限時(shí)間t部分屬于事件的未來光錐。
對(duì)于過去概念的定義或者說理解,還可以包括事件發(fā)生以前的性質(zhì)。但邏輯上講,所謂事件是指事件已經(jīng)發(fā)生的問題,在無限小的時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生無限小的過去光錐,而對(duì)于事件發(fā)生之前的過去,理論上應(yīng)該屬于另一個(gè)事件的問題,可以理解為,一個(gè)事件a是另一個(gè)事件b的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。所以一個(gè)事件是建立在前一個(gè)事件光錐之上,如圖6(b)所示。
也就是說,事件的光錐的未來和過去的性質(zhì),相對(duì)于事件本身和傍觀者是有所區(qū)別的。
低維度上的曲率運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于低維度的虛空中心的運(yùn)動(dòng),為了便于比較復(fù)雜運(yùn)動(dòng)系中的獨(dú)立天體之間絕對(duì)運(yùn)動(dòng)??梢缘刃缘恼归_轉(zhuǎn)化為更高維度的曲率運(yùn)動(dòng)的形式。如圖7。
以地球系為例,地球和月球都是繞著地球系的原始質(zhì)量所在的虛空中心公轉(zhuǎn),此時(shí)可視為一維公轉(zhuǎn),在考慮繞太陽的二維波動(dòng)性公轉(zhuǎn)性質(zhì)時(shí),可以把地球及其月球的二維波動(dòng)軌跡等效性的展開來考慮問題,此時(shí),相當(dāng)于地球和月球的二維軌道就轉(zhuǎn)化為圓滑的弧形軌道了,而且存月球繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道半徑要大于地球的軌道半徑,因?yàn)檎归_后繞太陽的公轉(zhuǎn)角速度仍然是相同的。所以,月球的公轉(zhuǎn)(運(yùn)動(dòng))速度要絕對(duì)性的大于地球的公轉(zhuǎn)速度。表明,地球和月球的運(yùn)動(dòng)速度因?yàn)橘|(zhì)量(或者密度等)的不同而存在速度的絕對(duì)不同性。
以此類推,也可以把太陽系的公轉(zhuǎn)考慮在內(nèi),來等效性的把各大天體的軌道等效性展開,來對(duì)比太陽系中的所有天體運(yùn)動(dòng)速度的絕對(duì)性。
曲率運(yùn)動(dòng)的等效性展開也是適用于微觀的,以及整個(gè)宇宙的,比如在《自由運(yùn)動(dòng)論》中所描述的光速不變一樣,把構(gòu)成物質(zhì)的最小的光粒子在復(fù)粒子中的運(yùn)動(dòng)軌跡在更高維度的太陽系展開,光粒子也具有太陽系中的公轉(zhuǎn)性質(zhì)的光粒子的性質(zhì)。也就是說,光粒子在自轉(zhuǎn)速度和運(yùn)動(dòng)速度許可范圍內(nèi)(不因運(yùn)動(dòng)速度增大繼續(xù)分裂成更小的微粒子),在哪個(gè)維度上的運(yùn)動(dòng)速度(速率),是基本相同的,都在光速范圍之內(nèi)。運(yùn)動(dòng)速度的絕對(duì)性是質(zhì)量(密度)具有絕對(duì)性且和運(yùn)動(dòng)速度成反比所決定的。
圖7所描述的原理,是更便于比較各個(gè)天體之間的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)性,同理,其它的行星等都相對(duì)于太陽系虛空中心有絕對(duì)性的運(yùn)動(dòng)。比如看起來公轉(zhuǎn)軌道速度慢的氣態(tài)行星,那是因?yàn)樵谧约合道锏囊痪S公轉(zhuǎn)軌道半徑大(軌道半徑大即表現(xiàn)為氣態(tài)星系的密度小),但把二維波動(dòng)軌道等效性展開為二維弧形軌道時(shí),軌道半徑就會(huì)急劇增大,此時(shí)二維運(yùn)動(dòng)速度顯示為很大。所以,在太陽系里,各大行星可以視為軌道半徑越大的,運(yùn)動(dòng)速度也越大的性質(zhì)。
一般的,把極近中心的太陽視為太陽系的中心時(shí),太陽可視為相對(duì)靜止的,觀察太陽發(fā)生的事件時(shí),在公轉(zhuǎn)的各大行星上的延時(shí)時(shí)間是不同的。外軌道上的延時(shí)時(shí)間會(huì)大于內(nèi)軌道上的延時(shí)時(shí)間。如圖8所示。
雖然其他行星的曲率運(yùn)動(dòng)相對(duì)于太陽并不存在相互遠(yuǎn)離的運(yùn)動(dòng)。但由于軌道的不同運(yùn)動(dòng)速度的不同,各自的時(shí)鐘仍然會(huì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)速度的不同而不同。在曲率運(yùn)動(dòng)中可以用公轉(zhuǎn)角速度來描述相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以,嚴(yán)格來講,影響時(shí)鐘的是速率。
如果科學(xué)必須用物質(zhì)性的時(shí)鐘來作為獲取時(shí)間的工具,而時(shí)鐘會(huì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)速度的增大而減慢,即同樣的時(shí)鐘在外軌道上時(shí)要減慢,有v1 雖然天體的速度不同導(dǎo)致時(shí)間不同,但是由于天體的曲率運(yùn)動(dòng)(軌道偏心率忽略),天體和太陽的距離可視為不變的,即,天體和太陽之間并不存在相互遠(yuǎn)離(或者靠近)的相對(duì)速度,而事件的延時(shí)性基本與距離有關(guān),所以太陽的事件在天體上的延時(shí)時(shí)間是不變的。但同時(shí)考慮時(shí)間不同時(shí),時(shí)間的不同會(huì)影響延時(shí)時(shí)間的準(zhǔn)確性。即時(shí)間減慢會(huì)縮小延時(shí)時(shí)間。 若時(shí)鐘的性能存在因?yàn)檐壍赖脑龃蠖鴾p慢,恰好抵消了各個(gè)天體軌道的增大而延時(shí)時(shí)間的增大,甚至導(dǎo)致了不論在哪個(gè)軌道上都會(huì)同時(shí)觀察到太陽上的事件。 以上分析可知,科學(xué)理論,不能僅僅停留在純理論的描述上時(shí),在事實(shí)觀測(cè)的過程中,理論的準(zhǔn)確性與時(shí)鐘的性能有直接關(guān)系。意味著,時(shí)鐘從原理性以及計(jì)時(shí)載體的選擇上,受運(yùn)動(dòng)影響程度越小,觀測(cè)和理論的吻合程度越大。 (一)絕對(duì)靜止虛空中心參考的存在性。按照《自由運(yùn)動(dòng)論》的理論,天體存在一個(gè)虛空中心,一個(gè)星系也必定存在一個(gè)原始質(zhì)量的虛空中心,以此類推,宇宙也必須存在一個(gè)虛空中心,這個(gè)虛空中心可定義為絕對(duì)性的時(shí)空中心。即所謂的物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)曲率是相對(duì)虛空中心的曲率,曲率與物質(zhì)質(zhì)量等物理量之間具有絕對(duì)性關(guān)系,在描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的所有物理量都具有絕對(duì)性,軌道所決定的物質(zhì)性能是不變的。意味著,不存在不改變天體的內(nèi)部性質(zhì)(自轉(zhuǎn)速度,運(yùn)動(dòng)速度以及密度等)就能夠隨意的改變相對(duì)虛空中心的運(yùn)動(dòng)曲率。 按照《自由運(yùn)動(dòng)論》的理論,時(shí)間和空間在以虛空中心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系里,在無限維度上無限延伸,包括在不可視空間中無限延伸。之所以存在不可視空間,正是因?yàn)槲镔|(zhì)在內(nèi)力作用下做自由曲率運(yùn)動(dòng),包括被假設(shè)的質(zhì)量最小的光粒子的運(yùn)動(dòng)也具有繞光源公轉(zhuǎn)的性質(zhì)。所以,在人類仍然依靠光作為觀察工具的前提下。在光粒子可達(dá)到空間以外就可以定義為不可視空間。 所謂的粒子的自由運(yùn)動(dòng)曲率運(yùn)動(dòng),是相對(duì)于虛空中心的,粒子一維曲率運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于一維虛空中心的,當(dāng)考慮到二維運(yùn)動(dòng)時(shí),一維虛空中心可視為隨同粒子的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。但以此連續(xù)疊加,理論上總存在整個(gè)可視空間的物質(zhì)的虛空中心。所有物質(zhì)粒子的虛空中心可視為絕對(duì)靜止的虛空中心。也就是說,粒子在局部空間中的低維度的曲率運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)中心是相對(duì)靜止的,但整個(gè)可視空間的粒子的曲率運(yùn)動(dòng)的虛空中心可以理解為絕對(duì)靜止的。如圖9。 當(dāng)on(xnynzn)代表了整個(gè)可視空間的虛空中心時(shí),就是絕對(duì)靜止的。就像真空的存在性一樣具有極端性質(zhì)。比如,相對(duì)于所有的觀察者光速都是相同的,而且在真空中,光速是恒定的。所謂的所有觀察者,無非就是描述了所有不同粒子的運(yùn)動(dòng),包括粒子在無限維度上的疊加之后的運(yùn)動(dòng),所有觀察者的疊加可視為整個(gè)可視空間的物質(zhì)的整體性。而真空無非也是理想的不可觀測(cè)的存在,所以,真空可以等效為極端的絕對(duì)靜止的不可測(cè)的參考。如果科學(xué)不允許不可測(cè)的真空的存在,那么所謂的真空中的光速就是沒有依據(jù)的。 局部空間的粒子的虛空中心,以及粒子高維度曲率運(yùn)動(dòng)的虛空中心,都是依據(jù)粒子的曲率運(yùn)動(dòng)而存在,曲率運(yùn)動(dòng)以虛空中心而存在,也就是說虛空中心和曲率運(yùn)動(dòng)是并列相對(duì)存在的,是相互依存在的。所以,邏輯上,如果把不可視空間,包括粒子虛空中心定義為不可測(cè)性是不合乎邏輯的。粒子的可觀測(cè)性完全可以等效為虛空中心的可測(cè)性。比如,不考慮兩個(gè)天體之間空間微粒子的存在,視為真空,那么兩個(gè)的天體之間的空間本屬于不可測(cè)的真空,但是,完全可以依據(jù)兩個(gè)可測(cè)的天體的存在來確定天體之間的不可測(cè)的真空空間客觀存在性。是說,天體的客觀存在反過來證明了不可測(cè)的真空的存在性。 另一方面,從圖7描述的原理出發(fā),當(dāng)把所有局部性的天體(粒子)的曲率運(yùn)動(dòng)都等效性的展開,所謂的低維度的虛空中心也沒必要考慮隨著天體的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)了,此時(shí)的性質(zhì)相當(dāng)于一個(gè)靜止軌道的參考,就像天體的運(yùn)動(dòng)軌道,只是一個(gè)不具有運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的天體運(yùn)動(dòng)的可預(yù)測(cè)軌跡一樣。所以,從圖7描述的原理可以更容易理解虛空中心客觀性,以及可以把相對(duì)靜止轉(zhuǎn)化為絕對(duì)靜止的性質(zhì)。所以,以此類推,把所有的天體都等效性展開來考慮,圖9所描述的絕對(duì)靜止的虛空中心的客觀性就更明確。也就是說,虛空中心作為靜止參考的客觀性,等同于天體運(yùn)動(dòng)軌道也具有可預(yù)測(cè)而且不具有運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的客觀性。 以上分析表明,相對(duì)靜止參考包括極端性的絕對(duì)靜止參考是客觀存在的,與粒子的曲率運(yùn)動(dòng)是相互依存的。把虛空中心視為粒子運(yùn)動(dòng)的靜止性參考也是具有可預(yù)測(cè)性的。也就是說,《自由運(yùn)動(dòng)論》把虛空中心視為粒子的曲率運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性靜止參考具有可預(yù)測(cè)的客觀性。 (二)相對(duì)靜止參考的正確選擇。事件是由物質(zhì)構(gòu)成,即事件具有物質(zhì)性,而觀察事件的工具仍然可以依賴于物質(zhì)性的光粒子的運(yùn)動(dòng)。那么,事件必須具有宏觀的物質(zhì)性,把不具有物質(zhì)性的虛空中心視為靜止的參照,可以更準(zhǔn)確描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。而對(duì)于事件的描述,由于事件具有物質(zhì)的屬性,習(xí)慣于把某個(gè)可觀察天體當(dāng)做相對(duì)靜止的參照是科學(xué)觀察的需要。所以,一般都以極近虛空中心的中心天體作為相對(duì)靜止的參考(早期的科學(xué)甚至認(rèn)為是絕對(duì)靜止的)。但以物質(zhì)性的中心天體當(dāng)做相對(duì)靜止的參考時(shí),自由運(yùn)動(dòng)曲率公式在應(yīng)用中必將存在不小的誤差。相對(duì)于當(dāng)前的科學(xué),自由運(yùn)動(dòng)曲率的區(qū)別就在于,同時(shí)考慮了原始質(zhì)量這個(gè)虛空中心的存在性。 由第三、第四的論述可知,相對(duì)于虛空中心,運(yùn)動(dòng)具有絕對(duì)性,存在極近虛空中心的天體具有質(zhì)量大運(yùn)動(dòng)速度最小的性質(zhì)。即便是在科學(xué)需要的前提下,必須選擇宏觀的物質(zhì)性的時(shí)鐘獲取相對(duì)時(shí)間,以及宏觀的粒子作為相對(duì)靜止參考來考慮運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性時(shí)。相對(duì)靜止的參考也不宜隨意選擇,選擇極近虛空中心的天體作為相對(duì)靜止的參照是更合乎邏輯、更符合客觀規(guī)律的?!蹲杂蛇\(yùn)動(dòng)論》不允許宏觀的相對(duì)靜止參考的隨意選擇及其互換。只有正確的選擇相對(duì)靜止的參照,才能夠更容易、更準(zhǔn)確的描述事件的規(guī)律性。 時(shí)間必須依賴于物質(zhì)性的時(shí)鐘來定義,表面上運(yùn)動(dòng)相對(duì)于可變的時(shí)間具有相對(duì)性,但是根據(jù)不同的時(shí)鐘受運(yùn)動(dòng)的影響程度的不同姓,相對(duì)運(yùn)動(dòng)也會(huì)因?yàn)闀r(shí)鐘的不同而不同,同時(shí)考慮這個(gè)問題時(shí),相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)變得更復(fù)雜。 另一方面,既然不同的時(shí)鐘受運(yùn)動(dòng)的影響程度是不同的,就存在什么樣的時(shí)鐘更準(zhǔn)確,受運(yùn)動(dòng)影響程度更小的問題,這個(gè)問題意味著,必須存在一個(gè)絕對(duì)的時(shí)間作為參考,才能夠比較時(shí)鐘的準(zhǔn)確性。也就是說,相對(duì)性也會(huì)因?yàn)闀r(shí)鐘的精確與否影響到相對(duì)性的準(zhǔn)確性。從這個(gè)角度來考慮,根據(jù)第五節(jié)的論述,用時(shí)間的可變性建立運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性是多余的,而且同時(shí)存在以宏觀粒子作為相對(duì)靜止的參考,而且可以互換,會(huì)產(chǎn)生極大的不準(zhǔn)確性。相對(duì)運(yùn)動(dòng)性最終會(huì)歸結(jié)為絕度性中的不準(zhǔn)確性。 也就是說,科學(xué)理論必須用物質(zhì)性的時(shí)鐘來定義時(shí)間,只能說時(shí)間的可變性會(huì)導(dǎo)致理論具有不準(zhǔn)確性。這和事件的隨機(jī)性也是絕對(duì)性的一種形式一樣,相對(duì)性也必將是誤差較大的絕對(duì)性的一種形式。因?yàn)榭茖W(xué)在具有實(shí)證性的前提下,觀測(cè)工具的物質(zhì)性限制了理論的準(zhǔn)確性,用時(shí)鐘定義時(shí)間,用有限的觀測(cè)工具觀測(cè)微粒子的行為,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)性及微粒子具有隨機(jī)性的錯(cuò)誤結(jié)論。所以科學(xué)所依據(jù)的可實(shí)證性形成的理論誤差可視為不準(zhǔn)確性是比較理智的。 (一)時(shí)間的主觀性。從科學(xué)的角度來考慮,必須建立坐標(biāo)系來描述宇宙的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,包括時(shí)間可以定義為與空間相互垂直的方向,在二維時(shí)空中尤其性質(zhì)突出,但宇宙物質(zhì)運(yùn)動(dòng)畢竟是多維的。在多維的空間中建立多維的時(shí)間軸,時(shí)間軸也就存在具有在所有方向上延伸的性質(zhì)。 從另一角度考慮,圖6(b)描述的事件的轉(zhuǎn)折性,也可理解為事件是可以按不同的方向變化的,比如,事件a可視為兩個(gè)質(zhì)量較小的粒子發(fā)生糾纏性碰撞形成復(fù)粒子的事件,那么所謂的事件的發(fā)生到事件在無限時(shí)間上延續(xù),其事件a的光錐就是一個(gè)復(fù)粒子的運(yùn)動(dòng)情形。而事件a的過去光錐是另一個(gè)事件b的運(yùn)動(dòng)情形,即相當(dāng)于糾纏性碰撞之前的兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)情形。 事件可以反過來發(fā)生,可以是一個(gè)復(fù)粒子在發(fā)生湮滅性碰撞時(shí),一個(gè)復(fù)粒子在碰撞之后分裂成兩個(gè)更小粒子的運(yùn)動(dòng),所謂事件a就是湮滅性碰撞,光錐就是湮滅性碰撞之后的兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)情形,而事件a的過去光錐就是發(fā)生湮滅性碰撞前的復(fù)粒子運(yùn)動(dòng)情形。 粒子之間即存在湮滅性碰撞之后的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的膨脹,也存在糾纏性碰撞的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的收縮。如果把膨脹事件中的時(shí)間視為時(shí)間的流動(dòng)方向,那么收縮事件中的事件中的時(shí)間相當(dāng)于反方向流動(dòng)。所以,就像系統(tǒng)的熵一樣,既有向著熵增方向發(fā)展,也可以存在向熵減方向發(fā)展。即,時(shí)間不可以定義為具有嚴(yán)格特定的方向。同時(shí)考慮物質(zhì)的曲率運(yùn)動(dòng),時(shí)間隨之具有循環(huán)性。所謂時(shí)間的無限性是在循環(huán)中具有無限性。只是描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)物理標(biāo)量。 從整個(gè)宇宙的時(shí)間性質(zhì)來考慮,第一,宇宙即不必要糾結(jié)起源于某次唯一膨脹,第二也不必要糾結(jié)是否起源于所有微粒子的收縮,第三,宇宙是在多個(gè)膨脹及收縮的無限循環(huán)狀態(tài)之中。即宇宙沒必要糾結(jié)起源于所有微粒子的糾纏性碰撞逐漸形成較大的不同的宏觀天體,也沒必要糾結(jié)是否起源于某個(gè)唯一的宏觀天體的的膨脹才形成了微觀世界。宇宙可以按《自由運(yùn)動(dòng)論》所描述的,宇宙是在變化中守恒的。即便是三者情況都視為有可能存在,那么第一和第二種情況,在宇宙的演化中,也必將仍然會(huì)遵循《自由運(yùn)動(dòng)論》所描述的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng),即宇宙無論以什么情況作為起源,都必將是相對(duì)一個(gè)絕對(duì)靜止的虛空中心作為參考的絕對(duì)性曲率運(yùn)動(dòng)形式。 綜合分析,客觀規(guī)律并沒有賦予人類關(guān)于時(shí)間的存在性,只是人類依據(jù)客觀物質(zhì)具有變化性定義了時(shí)間的存在性,時(shí)間是人類的主觀定義,時(shí)鐘更是人類的主觀產(chǎn)物。 (二)時(shí)間的不對(duì)稱性。在《宇宙非對(duì)稱性及能量守恒原理》一文中,從粒子的糾纏性以及嚴(yán)密性碰撞性質(zhì)不同的角度,論述了相互作用時(shí)間的不對(duì)稱性,這種不對(duì)稱性對(duì)于事件的三維時(shí)空光錐的性質(zhì)也是有影響的,如圖10所示。 圖10中的光錐x、y、t1中灰色部分,t是粒子碰撞時(shí)相互作用到形成復(fù)粒子時(shí)所需要的時(shí)間。而光錐x、y、t2中的t′,是粒子碰撞時(shí)相互作用到裂變成更小粒子時(shí)所需要的時(shí)間。是理想的發(fā)生糾纏碰撞形成復(fù)粒子的反過程。 質(zhì)量相同的兩個(gè)粒子的湮滅性碰撞中的相互作用力大于糾纏性碰撞中的相互作用力,由于相互作用力和作用時(shí)間成反比,所以存在:t>t′。 時(shí)間的不對(duì)稱性,在粒子之間不具有形成復(fù)粒子的糾纏性碰撞及湮滅性碰撞中也未必導(dǎo)致裂變?yōu)楦〉牧W拥那闆r中,只是導(dǎo)致了相互作用之后的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)發(fā)生變化,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)速的增大或者減小時(shí),其過程中的相互作用時(shí)間也是不相同的,具有不對(duì)稱性。 (三)加速運(yùn)動(dòng)對(duì)三維時(shí)空光錐的影響。事件的發(fā)生需要一定的時(shí)間,事件發(fā)生后,其能量轉(zhuǎn)換也是具有延時(shí)性質(zhì)的,粒子的運(yùn)動(dòng)在延時(shí)時(shí)間內(nèi)具有加速性質(zhì),依據(jù)光速可變性對(duì)光錐的影響,加速中的光錐面不是平直的,而是錐面凸起或者錐面凹陷的光錐,如圖11所示。 圖11(a)所描述的粒子在糾纏性碰撞事件a中(包括沒有形成復(fù)粒子的糾纏性碰撞),導(dǎo)致粒子自轉(zhuǎn)速度增大而運(yùn)動(dòng)速度減小時(shí),從界面相互作用到作用之后的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為自轉(zhuǎn)能的延時(shí)時(shí)間t內(nèi),顯示為減速性質(zhì),由于減速對(duì)光速的影響,在粒子運(yùn)動(dòng)方向上,光錐面就有類似酒杯的凸起性質(zhì)。相反,在圖11(b)所描述的粒子在湮滅性碰撞事件b中,導(dǎo)致粒子自轉(zhuǎn)速度減小而動(dòng)能增大,從相互作用到相互作用之后的自轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的延時(shí)時(shí)間t′內(nèi),具有加速性質(zhì),其光錐面就有類似喇叭的凹陷性質(zhì)的錐面。 在t、t′以外的無限時(shí)間t1、t2上粒子進(jìn)入勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的光錐部分的錐面就有平直性質(zhì)。如果把粒子進(jìn)入勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)視為另一事件的開始,那么,深灰色光錐可視為粒子在勻速狀態(tài)中的運(yùn)動(dòng)方向上的光錐,而且有:頂角∠1<頂角∠2。 結(jié)合上一節(jié)的論述,圖10是沒考慮相互作用中加速運(yùn)動(dòng)對(duì)光錐錐面的影響,圖10中的灰色部分要包含于圖11中的灰色部分之內(nèi)。意味著,圖11中也存在t>t′的性質(zhì)。也就是說,在粒子相互作用的理想的反過程中,在能量守恒的延時(shí)時(shí)間內(nèi),時(shí)間是不對(duì)稱的。 (四)時(shí)間的平直性,以上分析表明,時(shí)間在相互作用的理想的反過程中是不對(duì)稱的,時(shí)間的不對(duì)稱性不影響時(shí)空的平直的特性。這種不對(duì)稱性是第三觀察者對(duì)于粒子的相互作用及其反過程的性質(zhì)的觀測(cè),是第三觀測(cè)者的時(shí)間,這里并沒考慮相互作用的粒子自身的時(shí)間在相互作用后速度發(fā)生變化的影響。所以,時(shí)間的不對(duì)稱性和時(shí)間受運(yùn)動(dòng)影響的可變性是有區(qū)別的。圖10、圖11所描述的時(shí)間軸的量度是相同的。不影響時(shí)間的平直性。 當(dāng)考慮到事件本身(觀察者)的時(shí)間因運(yùn)動(dòng)而受影響時(shí),時(shí)間軸仍然是平直性質(zhì),所謂運(yùn)動(dòng)速度的不同時(shí)間的不同,可以等效為時(shí)間軸的量度的不同,也是不影響時(shí)間軸的平直性。 另一方面,時(shí)間在不同的觀察者的坐標(biāo)系中度量不同,可視為時(shí)間的可變性,但這種可變性也并不能恰好抵消光速的可變性來等效為光速具有不變性。如圖12所示。 圖12中,不同事件的光錐可以同時(shí)視為不同的運(yùn)動(dòng)觀測(cè)者及其光源,且有,在運(yùn)動(dòng)方向上,運(yùn)動(dòng)觀察者(b)的光速c2會(huì)增大,有c1 結(jié)合第五節(jié)的論述,理論上的時(shí)間和空間一樣,具有平直的性質(zhì),是在所有方向上的無限延伸。表明《自由運(yùn)動(dòng)論》時(shí)空框架是平直的。用時(shí)種定義時(shí)間會(huì)給理論帶來的誤差,不影響時(shí)間的平直特性。所謂的絕對(duì)靜止參考系,是指時(shí)空的平直參考系,粒子在內(nèi)力作用下的曲率運(yùn)動(dòng),是相對(duì)于這個(gè)平直時(shí)空的曲率運(yùn)動(dòng)。 科學(xué)的特性在于,科學(xué)必須具有實(shí)證性,這就意味著,任何物理量都必須存在物質(zhì)性,只有物質(zhì)性才可以具有可觀察可實(shí)證的性質(zhì),所以,比如時(shí)間這個(gè)物理量,如果不借助于物質(zhì)性的計(jì)時(shí)器,就無法實(shí)證。借助于物質(zhì)性的計(jì)時(shí)器,就會(huì)受運(yùn)動(dòng)的影響而不準(zhǔn)確。所以人力無法撲捉絕對(duì)不變的時(shí)間,所有的物理公式、方程都必將存在誤差。 從邏輯上來考慮,只有從純理論性的角度來想象宇宙的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即時(shí)間具有不受任何運(yùn)動(dòng)的影響的理想狀態(tài)下,理論才能夠絕對(duì)準(zhǔn)確。所以,執(zhí)著于可實(shí)證性的科學(xué)理論,只能意味著理論永遠(yuǎn)不會(huì)絕對(duì)準(zhǔn)確的描述客觀規(guī)律。 客觀規(guī)律與人類是否觀測(cè)無關(guān)。所以,在科學(xué)的規(guī)范中,不觀測(cè),宇宙仍然按規(guī)律運(yùn)動(dòng)著。若觀測(cè),就會(huì)因?yàn)橛^測(cè)工具的物質(zhì)性而不準(zhǔn)確。比如,用光錐描述物理規(guī)律時(shí),時(shí)間軸是理想的絕對(duì)時(shí)間,理論就絕對(duì)正確,當(dāng)時(shí)間軸在實(shí)際應(yīng)用中用時(shí)鐘所代替,理論就會(huì)出現(xiàn)誤差。所以,科學(xué)理論必須具有實(shí)證性時(shí),就必須處于存在誤差的境地之中,而且會(huì)因?yàn)楸仨殞?shí)證時(shí)的觀測(cè)工具的局限性,會(huì)出現(xiàn)類似相對(duì)性及其隨機(jī)性的理論性的錯(cuò)誤。 用物質(zhì)性的時(shí)鐘定義時(shí)間,不同的時(shí)鐘受運(yùn)動(dòng)的影響程度是不同的,用相對(duì)性描述運(yùn)動(dòng)會(huì)變得更復(fù)雜,而且以宏觀的物體作為相對(duì)靜止運(yùn)動(dòng)的參考,甚至可以互換參考,是及其不準(zhǔn)確的,或者無意義的。只有在內(nèi)力作用下,以絕對(duì)靜止的虛空中心做自由曲率運(yùn)動(dòng)的參考,粒子運(yùn)動(dòng)具有絕對(duì)性的角度來描述運(yùn)動(dòng)規(guī)律,才能夠更符合客觀規(guī)律。時(shí)間受運(yùn)動(dòng)的影響,可視為對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致了運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有不準(zhǔn)確性的因素。從邏輯上來講,相對(duì)性仍然可歸類于誤差較大的絕對(duì)性的一種形式。六、絕對(duì)靜止參考的客觀性
七、相對(duì)性和不準(zhǔn)確性的關(guān)系
八、時(shí)間的本性
九、科學(xué)理論的局限性
十、結(jié)論