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闵氏时空方程的物理语言

(2012-12-26 22:29:20)
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爱因斯坦

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杂谈

分类: 我的演讲

闵科夫斯基“四维时空”方程提出后,人们一直停留在数学语言上来认识它的本义,即使相对论的发明者爱因斯坦本人,在没有搞清楚方程物理内涵之前,也只好用“世界线”、“类空”、“类时”之类语言来阐述广相中关于动体运动规律和引力场结构问题。


其实,闵科夫斯基提出“四维时空”概念后,曾有一句令人深思的名言,他说:“从今以后,空间本身和时间本身都已成为阴影,只有两者的结合才能独立存在。”这是顶级数学大师在用物理语言来解释他所提出时空方程的本质。遗憾的是,之后的科学理论家没有能足够重视闵科夫斯基已将“四维时空”方程翻译成物理语言的伟大价值。


爱因斯坦一开始不认为闵氏方程有什么重要性,后来因发明狭义相对论需要,才将这个描述引力场中“以太”元素时空属性的方程作为他建立新时空观的依据,而且,出乎意料地揭示了质量和能量的等价性,解除了电磁方程与牛顿力学的不协调性,取得了惊人成功。然而,就在这惊人成功的背后,却隐藏着不可回避的新问题,最明显的是通过洛伦兹变换的新坐标,既容纳不了万有引力定律,又发生了科学史上罕见的“尺缩、时胀、质增”相对性“伪效应”,这个“伪效应”在质疑声中一直动荡不定,至今仍是人们很难理解的概念模糊命题。


为解决容纳不了万有引力难题,爱因斯坦花费了十年精力,将狭义相对论公设扩充,用等效原理比较各种描述引力场的方法,最后,用几何张量表达引力场,发明了广义相对论,并神奇地完成了对宇宙时空场的数学计算,这是相对论的伟大的成就。但十分遗憾,广义相对论虽然对动体运动做出了很了不起的数学计算,但并没有能揭示施予宇宙张量的主人,广相中的“时空”,依然是没有独立实在本体、概念模糊、令人费解的无主时空。


从易学物理学视角来看闵科夫斯基的四维时空,此乃是一个符合经典力学原理的能量守恒方程。闵科夫斯基关于“时间和空间必须结合才能独立存在”的断言,实际是指宇宙场中存在着一种拥有四维时空的未知元素,它就是构建宇宙真空场的以太基元“ih”,时间是它的周期,空间是它的波长,波长λ与周期T之比(λ/T)恒等于C,代表以太基元拥有总内能的等效速度。


闵氏方程是一个揭示以太量子基元在三维空间能量分配态势的数学公式。公式表明,以太量子基元三维能态分配之和,永远等于以太基元的总能态。公式最简略的物理语言是:

 x2+y2+z2-(ict)2=0

式中,ct 是普朗克量子基元h的波长λ;λ=CT 虚数i是反物质的抽象符号,将上式改写一下,就是一个表达“以太”量子基元内禀能量永远守恒的方程:

闵氏时空方程的物理语言

 

很显然,这是一个描述以太基元ih负能量永远守恒的方程。这一属性表明,以太场的力传递能力受自身所拥有的内禀能量限制,在给动体传递作用力时,其力传递速度等于场基元拥有的内禀总能量的等效速度C。这是场基元的内禀“相速度”,爱因斯坦将它误读为光子的速度,两者的数值虽然相等,但在用于坐标变换前提时,概念却完全不同。最后,闹出了一个“时胀、尺缩、质增”的相对性效应大笑话。


力传递速度必须跟上动体飞行速度,才能将力作用到动体身上,大于动体速度的那部分力能作用于动体,小于动体速度的那部分力来不及传递,动体实际没有得到,动体的飞行速度越高,在力矢量上得到的作用力越小,达到光速时,得到的作用力为零。


举个简单例子,譬如:有一艘帆船,依靠风力顺风行驶,风速不变,帆船速度越快,风对它的作用力就越小,当帆船速度达到风速时,帆船受力等于零。同样,动体受力需通过以太场来传递能量,“以太”场的力传递速度C不变,动体在力矢量方向的速度越高,受力就越小,当动体在力矢量方向速度达到光速时,受力为零。


洛伦兹变换因子类似于帆船在“风场”中的受力系数,动体在“以太场”运动时,其受力大小受“以太场”的力传递速度制约,此制约系数可根据动体速度v和“以太”场的力传递速度c用非常简单的方法得到:

闵氏时空方程的物理语言

闵氏时空方程的物理语言


      因此,闵氏四维时空方程是为笛卡儿坐标提供空间场元素的公式,这是它的真实本义。理解了这个本义,我们就可以把洛伦兹系数当作引力场的力传递系数来对待。


 

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