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对相对论时空理论的再思考


□ 钱晓明

摘 要:

对于空间和时间,中国古代就已经解释清楚,人们日常生活也用得很好。可是近代物理学中的相对论,却把空间和时间给弄得非常深奥难懂。到底是爱因斯坦的表述难理解,还是人们的常识与相对论的时空概念格格不入呢?



对于空间和时间,中国古代就已经解释清楚,人们日常生活也用得很好。可是近代物理学中的相对论,却把空间和时间给弄得非常深奥难懂。到底是爱因斯坦的表述难理解,还是人们的常识与相对论的时空概念格格不入呢?
牛顿的绝对时空是与物质无关的时空,作用力则被看作是瞬时超距的。单纯从位置上来考虑,这是完全正确的。但是,用力学的机械位移观只考虑位置和速度,当然对时间空间就不容易理解。
广义相对论把宇宙述成一个封闭的有限系统,把空间看作是引力空间;空间曲率取决于物质的分布,曲率本身就是引力场。把引力几何化,归结成弯曲空间,但引力与空间二者本是分属于两类不问的概念范畴的,岂能互换或等同。存在的问题还很多。最主要一点是空间中的物理内容被数学几何化。并且,理论上越来越复杂,离人们的经验越来越远。
物质是占有空间位置的,空间是物质存在和运动变化的一个场所。自然界的空间是一个永远处于运动变化着的物质和星体所充实的空间。空间不是物质的,也不属于物质的,而是物质占据了空间。
时间概念,也演变得让人越来越难懂。时间,在牛顿体系中是均匀流逝的,与物质无关。但在爱因斯坦的相对论体系中,时间用钟表定义,在闵可夫斯基几何中成了“距离”的度量。
狭义相对论的时间满足洛仑兹变换,是根据“光速不变原理”推导出来的,可是直到现在,人们对光是怎么一回事还没有搞清楚,又怎么能用光的速度来度量、定义时间呢?
时间本身的物理意义就是物质运动,即有物质变化和空间位移才有时间。必须选择持久稳定的参考信号作为绝对的时间基准,因为一切物质都处于运动变化之中,时间度量标准不可能是一成不变的,但也绝不是极度混乱无序、无章可循的。我们只能以目前宇宙最大的星系作为时空参照系作为唯一标准来定义并校正绝对时间,除此以外我们没有什么更好的办法,因为一切都处在运动变化之中。 ......(未完,请点击下方“在线阅读”)
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