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博文
(2022-05-31 11:16)

我对于光到底是粒子还是波很少评论。现在我想说的是,光是粒子不是波。这说起来话长。我想简单的说,当然也是第1次说,难免逻辑上有些混乱。E=hv

这里的E是光的能量, h普朗克常数,v是光的频率。这样看的话呢,光是波。

普朗克常数的单位是什么呢?用量纲分析并换算成国际标准单位,应该是:

公斤×米²/秒

频率的单位是(次/秒)

光的能量,就和物质的能量完全相同了,即

公斤×米²/秒²

我们可以把这个式子写成如下形式:

√公斤×√公斤×米²/秒²

=(√公斤×米²/秒²)×√公斤

这样一来我们就可以把,括弧的那一部分叫做一个什么常数,比如说“老堪常数”(用L表示),把后边的√公斤米,叫做光质量的平方根(用b表示)。然后进一步说,老堪常数是一个固定的值,b光质量的平方根(干脆叫“根度”!)。于是光的能量可以表示如下:

E=Lb

这样一来光的能量就和波没有关系了,而是与光的质量有关系,并且光的能量与质量之间的常数是L。

也就是说,光的能量不仅可以与一个常数及频率相关,还可以与一个常数即质量相关。而前者可以解释为光的波动性,后者则可以解释围观的粒子性

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(2022-05-23 00:07)

物理学停滞至100年,这已慢慢形成共识。希望这些能够警醒那些处在前沿物理学们,不要整天牛逼哄哄的了。

物理学是什么?什么是物理学?为什么会有物理这样一门学科?物理学的本质是什么?在没有回答这些涉及物理学最基本的问题之前,要想逾越当下物理学所面临的三座大山几乎是不可能的。

客观的物质世界就是那个样子。有没有我们的人,客观物质世界依然是他那个样子,例如星转斗移,例如苹果落地。如果没有我们的人,地球一样转。当然,熟透的苹果依然落地,但是没有像我们这样的智能生物去研究它下落的速度,更没有像我们这样的智能生物去研究苹果在某一刻的瞬时速度是多少。而这则是近代物理学的最基础性的问题。

我要说的是物理学本质,就是从大量的实验数据中对同一自然现象总结出来的两种事物的量之间的逻辑关系的问题。同一自然现象对于我们来说,一方面表现没有客观事物的量,另一方面表现主观事物的量。从历史到今天,在物理学界中尚无这样的共识。而如果我说的,那么我们就可以说,物理学界并不知道自己在研究的是什么。

世界固有的运行规律表现的现象(例如苹果从枝头落到地面,弹起再落下,地面上留下一个小小的坑)与这些现象在我们心里中留下的映象(比如枝头至地面的距离以及苹果从枝头离开的那一刻至到地面那一刻之间的时间)关系实际上是“幂定率”关系,并且其幂指数是0.5。但由于我们自古至今都没有划清物理的量和心理的量之间的关系问题(古典心理物理学,试图做出这样的划分,很可惜这个学科是短命的),在物理学中,一切重要的公式都混淆了心理量和物理量之间的关系,从而不能从根本上揭示物理现象本源。在我们看来碎了一地的苹果,以及被那个苹果砸出的小坑,这些就是“物”,而研究这些苹果碎屑和砸出的小坑就是“物理”。其实不然。这里所谓的物实际上是“能量”,因此要说,苹果落地砸的坑是物理现象的话,不如说是“能量理”现象。

基本粒子也是一样。所有的基本粒子其实都是能量的自旋。就像我们看到的苹果树下的坑一样,本质上上都是能量。那些坑有多少?每个坑的大小是什么形状,什么样的规模都不重要。重要的是它们的能量,是它们由什么样的能量、多大的能量转化而来的。依照这个思路,未来物理学的发展不是发现什么更多的基本粒子,而是发现形成这些基本粒子的能量的性质。

质量只不过是能量的一种存储形式而已。从本质上看,质量就是能量的自旋。能量最根本的目的就是产生空间产生不了空间的那部分能量,就以自旋的形式保存下来。这保存下来的能量就是质量,并且这种保存的效率是C的平方。于是那个著名的能质公式应该表亍为:

E/m=c²

等号左边是物理的量;等号的右边是心里的量。它们之间关系按照“幂定率”的来说就是0.5次幂的关系。

为什么会出现这样的关系呢?这是我们人这种智能生物与生俱来的禀赋。是上帝赋予人。在认识世界的过程中,从量(或者说规模))上所实行的“节约”性原则。我们应该知道人体机能有很多是我们理解不了的。最简单的。我们不用计算器,不用开平方就可以接到队友以空中抛来的篮球,如此等等,不一而足。对这一点我们一点都不感到惊讶。那么如果说我们对于时间和空间的量,进行一次开平方的处理,有什么值得惊讶的呢?如果我们承认这一点。那个改写的“能-质公式”我们就很容易理解了。不要硬着头皮非要再说 “c²是能与质量之间的一个常数”这样的话了,因为这样理解能质公式对我们愉悦未来物理学的三座大山没有任何的帮助。

物理学未来的发展,需要重新确立物理学的形而上学基础。把现有时间和空间的形而上学推进到更深一层的基础上去,这便涉及到什么是空间,什么是时间?而这些问题,从传统上看,不专属于物理学的问题。未来的物理学应该回到更广义的学科——“自然哲学”上去。

但很可惜,哲学太堕落了。正如那个富有的科普作家霍金所说“哲学已死”。时间和空间问题是任何一个哲学学科必须要讨论的问题。但在可预见的未来,我看不到,有哪一个纯哲学家在这方面能够取得。

我相信。未来物理学的突破性成就一定是在某一位功名成就且不讨厌哲学的物理学家那里实现。

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数学的基础不在于逻辑。这是维特根斯坦唯一让我信服的观点。我不知道它出自于哪本书,想找来看看。

数学的基础来自于古人发明的数。数是人们记载、交流和筹划事物概模大小时所用的工具,语言工具。这工具总体上讲是类比性的。就如同我们说从A到B有多少尺,我们说的是“有多少个尺”,并不是说从这儿到那儿“有多少距离”。在这里,我们是用尺子类比了距离。同样地,我们说“有两只羊”, 这里边的“两”也许是“竖起的两根手指”的语言符号,也许是“放在兜里两粒石子”的悟言符号,但无论如何它不是两只羊的名称。因为这个“两”同样也可以指称两峰骆驼。康德说数学必须建立在直观基础上,也就是基于这个道理。

数学可以反映某种逻辑,但数学的基础绝不是逻辑的。数学的基础是古人的创造和发明。古人在不懂逻辑,尤其在不懂集合论的时候,就发明了我们今天的数学的基础。如果数学的基础是逻辑的,甚至是集合的,那么我想说,不要说古人,就是今天的人恐怕也不会发明出数来的。

至于我们的数学有没有矛盾,未来它会不会出现矛盾则是另一回事,因为数学不是逻辑的。即便它有矛盾,那也不是数学的问题,而是逻辑的问题,是逻辑非法地干预了数学而造成的。于是你也会看到,无论有没有矛盾,数学在应用方面的发展从来都没有停止过,这也是纯粹的数学家为什么不喜欢数学哲学家的道理。

关于数学基础方面的问题不是数学家应该考虑的事情,是哲学家的问题。但是哲学家们的注意力被数学中存在着的矛盾所吸引,注意力并没有集中到数学的基础方面。例如他们至今说不清楚数是什么;他们搞不明白为什么长短不齐的两根手指头可以表示所有规模为“一双”的事物,他们甚至不知道有这样的问题,或者不认为这是问题;他们不知道为什么“1”可以标注在“一个苹果图像”的下面正中的位置上,而在数轴上“1”却标在第一和第二根个单位线段的交界处。关于最后这个问题,我不知道现在的数学老师能不能回答。反正我在上初一第堂节数学课时,问过我的老师。她瞪我。

最后我想说的是:研究数学基础的数学哲学家们不去研究这些基础性的东西,研究什么逻辑呀,吃饱撑的。

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(2022-05-03 00:49)

质量是能量的存储形式。这种存储形式的效率非常高,达到c²。从数学上看质量是能量的负一次方。反过来也是一样,当质量转化为能量的时候就是所谓的核反应。

以上是我个人的观点。在人类文明中,直至今天还没有关于质量的明确定义。正因为如此,在当今学术界,无论在科学或是在哲学方面,没人提及什么是质量的问题,更没人表白我们尚不知道什么是质量这件事情。因为那样的话,因为任何一个重要的现代物理学公式都包括质量的话,如果我们还不知道什么是质量,那现代物理学将是一门不知道关于什么的学问。当然也不排除有类似标题的文章或者著作,但正像霍金的《时间简史》并没有定义什么是时间一样,我相信诸如《质量的起源》之类的文章,也不会提到什么是质量。

当然也不会没有例外。最近在看一本书,书名叫做《量子力学史话》,这是79年出版的前苏联人写的科普小册子。书中最后一章的前两段是这么说的:

“质量、电荷、自旋、宇称……,请你给粒子的这些特征分别下个确切的定义吧!同时要记住,每一个定义都必须能独立存在,也就是说在描述某个量的时候,不要引入另一个量。例如,在描述质量的时候,不要使用重力的概念;在描述电荷的时候,不要使用引力或斥力的概念。

如果你使用其他的量来描述某一个量,你的收获将很微小。这些概念我们经常在使用着,但今天世界上没有一个物理学家能够说出这些概念的底蕴。”

紧接着,在第三段的开头他说,“这就是量子力学今天的处境”。

另一个例子是写《物理学的困惑》一书的斯莫林。他在书中提出一个观点,说时间很可疑。他认为时间不应该冻结在数轴上。并提出要解冻时间,但他同时表示,不知道该怎么做。我理解,所谓“解冻时间”,就是要把时间用函数的形式表达出来,实际上就是给时间这一概念作出进一步的定义。

在这里,我想告诉斯莫林,我己经用三角函数的形式,实现了解冻时间的目的。不仅如此,我给空间、能量和质量也赋予了几何含义,并且只用三角函数式就是可以替代物理学中的任何一个重要的公式。

我这样做不知道是一种进步还是一种倒退。因为近代物理学是可以用几何来表示的。那么现代物理学如果用几何来表示的话,最起码从形式上看是一种倒退。但是,如果未来的物理学真的需要从几何方向取得突破的话,那么我这样做的实际效果就是一种进步。啊,何止是一种进步呢?

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(2022-03-31 13:04)

哎呀,我感觉所谓参数方程其实就是嵌套函数。所谓嵌套函数就是函数的因变量和自变量也是函数。或者说所谓嵌套函数就是用函数来表示的函数。在数学知识中,参数方程总是和坐标系联系在一起。从形式(坐标系)上看,嵌套函数所在的坐标系是经过”伸缩”的,而”伸缩”则是由”嵌套进来”的函数实现的,具体讲就是用函数代替了平面直角坐标系中坐标轴上的自然数。而这是由参数方程的形式表达的: x=f(t) y=g(t) 其中的f(t)和g(t)就属于嵌套进来的函数。嵌套到什么上了呢?嵌套到坐标系(x、y)上了。

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(2021-03-15 10:43)

我想跟你说,在力学中,势能长期比被我们忽视了,或者说势能在力学中远没有达到它应该有的地位。势能公式“Ep=mgh”从量纲上分析就是E=mv²,没有1/2。势能的mgh是物体从一定高度下落之后所具有的全部能量。如果这个能量施于地面,那么地面所受的冲击,即动能便是1/2mgh。另一半的1/2mgh用于该下落物体的减速或反弹上了。因此动能只是一个运动的体将其能量作于另一个物体的能量的表观部分。根据反作用原理,其中必有50%用于自身的减速、停止或反弹。而近代物理学在力学这一部分似乎只关注于应用物理,这也许是物理教学目的决定的。毕竞没有表现出来的能量连实验都做不出来,那么紧贴实际应用而设置的物理学课程轻视了势能这部分内容也就可以理解了。当然到了高能物理就不同了。但具体有什么不同我也说不好,毕竟我不是学物理的,说白了我就是个民科。 动量p就不存在1/2这个问题了。动量是单位速度下的能量,而E/v,而不是0.5E/v。因为一般情况下动量所研究的是动量本身,而不涉及动量的转移问题。能量则不然,在我们的物理教学中,能量这一部分总是涉及到一个物体的能量转移到另一个物体上的问题。因此,在学生中一提到能量就会想到那1/2,一说能量就想到动能。势能(没有1/2的能量)在现代物理学界远远失去它曾在近代它在物理学中曾经所拥有的地位。对此,我不知道该说这是属于教育的精练,还是应该指出这是物理学界的遗憾。

多时空:

两个都正确的能量公式,能量却相差“1/2”,为什么呢?这确实是一个值得继续思考的问题。

虽然用级数展开狭义相对论的“动能”公式 [公式] ,可以得到低速近似的牛顿“动能”公式 [公式] ,但是狭义相对论本身的 [公式] 却不在“动能”之列,通常被解释为“静能量”。“动能量”和“静能量”的物理意义是否相同?是否具有可比较性呢?

在狭义相对论中,因为 [公式] 和 [公式] 大小不同(但都是质量), [公式] 称为“动能量”,而 [公式] 就称为“静能量”;又因为 [公式] 和 [公式] 大小不同(但都是速度), [公式] 称为“动能量”,而 [公式] 就称为“静能量”。显然,什么是“动能”,什么是“静能”,两者有何不同?由质量来区分?还是以速度来分别?还没有清晰的界定。实际上,在数学推导之外,就物理本身而言,这中间还有纠结。

能量(动能)的基本定义就是:有质量的物体运动,就具有能量。所以,无论是动质量 [公式] ,还是静质量 [公式] ,都是物体的质量;无论是速度 [公式] ,还是光速 [公式] ,都是物体的运动速度;质量与速度平方的乘积就是能量,就应该具有相同的物理意义,就应该具有可比较性。即 [公式] 和 [公式] 应该具有可比较性。质量 [公式] 相同,都是固有质量(静质量);运动速度 [公式] 本是变量,可以随物体运动快慢取大小不同的确定的值,[公式] 只是 [公式] 的一个特定取值(极限值,最大值)而已;两式中各个对应参数的物理意义完全相同,其结果为何相差1/2(一半)呢?并且,在实践中,两式各自又都是正确的,这怎么解释呢。这个问题,经典理论实难说明白;“静能量”之说,不过搪塞、敷衍而已。

下面,我们来尝试一种有趣的新的说明。

让我们回到起始点。牛顿理论的起点是“绝对时空”(本地时空)。物体、时空、观察者,各自独立互不干涉,物体在空间中运动,与空间无关、与位置无关,与观察者无关,处处等价,观察者对运动物体的任何测量都是“绝对测量”(本地测量);对质量为 [公式] 的物体施加作用力,作用力使得物体具有运动速度 [公式] ,力对物体做的功就转化为物体“本身”的动能,就得到牛顿动能公式

[公式] ……(1)

狭义相对论的起点是“相对时空”。在相对时空理论中,物体、时空、观察者相互之间具有特定的关联;物体与时空互相依存,观察者与物体同在(本地时空)或相对(异地时空)。当观察者与物体同在一个本地时空中,对物体的测量为“固有测量”(本地测量),当观察者与物体相对处于异地时空中,对物体的测量为“运动测量”(异地测量)。由洛伦兹变换可知,物体所在的本地时空与观察者所在的异地时空是不同的两个时空。在相对时空中的异地观察者对异地时空中的物体进行测量,也就是对异地时空进行测量。此时,被测物体与所在时空具有同一性。当对异地时空中的物体施力做功,使其获得速度而增加能量,其意义不仅仅是该物体本身增加能量,而是该物体及其时空(领空)一起增加能量。

对物体(及其时空)做功, 功率 [公式] ,其中洛伦兹变换因子 [公式] 。解得 [公式] 。对此式积分就得到相对论动能公式 [公式] ……(2)

从(2)式中可以引出:

[公式] ……(3)

[公式] ……(4)

可见,在狭义相对论中,对物体做功,首先必须引入“洛伦兹变换因子”,有洛伦兹变换,就表明是“两个时空”之间的事;在洛伦兹变换因子中,光速“c”被引入,并且是作为运动的“极限速度”被引入的。这样,极限运动速度“c”,就大大方方的出现在了最终的能量公式中。特别注意,这里的“c”是一个“速度”数值,不应该仅仅看成一个简单的“常数”,它具有“运动”的性质,是一个“运动参数”。所以(3)式 [公式] 表示的能量 [公式] 是名副其实的“动能”,并且因为“c”是极限速度、最大速度, [公式] 就是极限动能、最大动能。显然,[公式]具有“绝对”性,不随时空的变化而变化,不因观察而变,与物体的固有时空 [公式] 和 [公式] 具有同等物理意义。即[公式]是本地时空中的“固有”测量值。

(4)式[公式] ,同时间变换[公式] 和长度变换[公式] (注意,[公式] ,另有论述,请参见11,狭义相对论:钟慢尺缩之用洛伦兹变换直接导出时空膨胀。)一样,具有同样的变化规律,同样的相对论效应,说明这也是时空变换的结果, [公式] 是“异地”测量值。

(2)式 [公式] ,就是“异地”测量值与本地的“固有”测量值之差。

再说牛顿的动能公式(1)式[公式] 。由于它是绝对时空理论中的能量公式,动体与空间没有关联,没有时空变换,所以,它就是本地时空中的“固有”测量。

由于“固有”测量和“异地”测量是不同时空中的测量,两者不具有可比性,不能相提并论,即 [公式] 与 [公式] 是不同时空中的测量,物理意义不同,不能相提并论,不能混淆;也就是说,对 [公式] 进行级数展开得到的一级近似,虽然数值接近,但是与 [公式] 本身的物理意义实际上不同,不能混为一谈。也正是因为这个原因,同样是对物体做功,增加的异地时空动能 [公式] 的变化规律与本地物体动能[公式] 的变化规律完全不同。所以[公式] 与[公式] 也是两种不同性质的测量,也不具有可比性。

而 [公式] 和[公式] 都是本地时空中的“固有”测量,物理意义完全相同,两者是具有可比性的。

关于速度 [公式] 的取值范围,“低速”仅仅是一种说法,究竟能取多大速度,达到何值时公式失效,应该由实验来定;实际上,至今为止,还没有实验给出最高速度限制。洛伦兹变换本是对伽利略变换的再变换(请参见:19,狭义相对论:洛伦兹变换之伽利略-洛伦兹变换);在本地时空中进行固有测量,必然使用伽利略变换,而本地时空(静止系)中的运动速度并不限于“低速”(请参见:18,狭义相对论:洛伦兹变换之惯性系的称谓),各种运动速度都是有的,光速也是有的,洛伦兹变换因子中的速度 [公式] 也是可以趋近光速“c”的。当我们考虑有效相互作用随相对速度增大而下降,速度达到光速时,相互作用效率下降为0,那么光速运动就不可怕,固有质量就可以不变,质量不会无穷大,能量也不会无穷大(请参见:30,狭义相对论:洛伦兹变换之有效力)。所以,鉴于公式[公式] 取极限速度“c” 是正确的,并且通用于任何质量体,并不只限于光子,那么,公式[公式] 中的速度 [公式] 取极限速度“ c”,也应该是正确的,于是牛顿能量公式的极限能量(最大能量)就是

[公式] ……(5)

现在,让我们再回顾一下“绝对时空”理论和“相对时空”理论。在绝对时空理论中,动体与空间无关,物体是“裸体”,测量的就是动体的“实体”本身;在相对时空理论中,动体及其空间是紧密相关的,实际测量的是动体在本地时空中的“实体”及其“空间”的共同体。所以,牛顿的能量公式(5) [公式] 表示的只是“实体”部分的最大能量;而狭义相对论的能量公式(3)[公式] 表示的就是在本地时空中“实体”和“空间”共同拥有的最大能量;当减去实体部分的最大能量,剩下的就是空间部分的最大能量。即

[公式] ……(6)

可见,空间拥有的最大能量等于实体拥有的最大能量。实体的最大能量只有时空整体(共同体)最大能量的一半。题设中的“1/2”就是这么一回事。再请参见下文

多时空:32,狭义相对论:洛伦兹变换之本地时空中的能量和质量

zhuanlan.zhihu.com

这样,我们不仅仅解释了两个能量公式的关系,同时还直接证明了“空间的物质性”。我们常说空间不空,场的“基态”等等,由此便知。证明了空间物质、能量的存在,然后,各种相互作用就有了依据……

多时空 · 85 篇内容

没有实验支持,这是爱因斯坦光速不变第二三假设的致命挑战吗?

关于“光速”,如何确定“参照系”,已经讨论了一百多年了,至今未果。 真正的焦点就是: “光速”是否具有客观性。如果具有客观性,那么,如同大气中“声速”的参照系是客观存在的大气层(地球)参照系一样,也必然存在能够标度“光速c”的客观参照系,而不是人为确定(制定)的“任意”参照系。 正如题主所言, 此前的所有光速实验,实际上并不支持“任意惯性参照系中光速不变”的假说。一切理论,终究须实验来做判据。所以,…

我曾经回答过这个问题。但当时没深入思考,因此那个回答从理论上讲是错误的。我当初是从“能量”这个物理量的1/2,这个角度去考虑的,说物体的动能有1/2的能量用于自身的停止、减速或反弹上了,并且错误地认为势能没有1/2。

看了你的回答感觉你开始那一串问话问得很有道理。你后面的那些分析呢应该说没有错。但我感觉你还是没有明确地回答出为什么“动能公式”中有1/2,而“能-质公式”里面没有1/2。我想从历史的角度来回答一下这个问题。

能量这个概念应该说经历了一个漫长的非常复杂的过程。最早研究物体匀加速运动的应该是伽利略,但伽利略并没有明确地提出所谓动能的概念,甚至没有清晰的质量概念。他的一系列实验,都体现在如下列表中:

t v s

1 1×g 1×g/2

2 2×g 4×g/2

3 3×g 9×g/2

4 4×g 16×g/2

… … …

t t×g t²×g/2

在上表s列的“式子”中,“1、4、9、16、…、t²”,这些数是刻画的伽利略用于落体实验的斜坡上的数,表示铁球从斜坡上每秒滚下来的距离。但这些距离呢,都有一个共同的单位,即:“g/2”。之所以伽利略在这里给g乘了1/2,原因在于他给v定义为物体匀加速运动的末速度,而最终由他的后继者所定义的动能是物体匀加速运动下的距离与其质量的积。由于g是末速度,而默认初速度为0,于是平均速度便是1/2个g。动能公式中的1/2不是能量的1/2,而是末速度的1/2,也就是 t×g的1/2。动能公式中的“1/2”就是这么来的。在经典物理学中,我们所研究的物体运动都是在相对于一个静止的环境下考虑的。没有平白无故的能量存在,能量只有从一个物体转移到另一个物体,并且是守恒的。在能量的转移过程中,需要时间,于是便有加速度。物体的加速过程就是能量的转移过程。一个物体的能量是从另一个物体转移而来的,是该物体从静止被另一个物体匀加速,又从匀加速到匀速运动的过程。因此即便一个匀速运动的物体,其动能也要基于其匀速运动的1/2。

但是同样作为物质的光则不然。在狭义相对论中光中光粒子的能量是本身固有的,不存在被什么物体加速的过程,更没有初速度为0的概念,因此在能-质公式中不存在1/2的问题。

另外,前面我们曾说到,伽利略给“v定义为物体匀加速运动的末速度”。事实上伽利略在这个问题上应该是纠结了很久,这一是由于,他在选择只以单位时间增加的速度来定义g,还是以物体下落的单位距离所减少的时间来定义g,他考虑了很久。当然,到底是以末速度来定义g,还是以平均速度来定g,也一定是他纠结过的问题。当然了,最终他是选择了单位时间增加的末速度来定义了g。但这并不能说这是一种理论而只能说这是一种规定。

现在我们要说的是,如果当初伽利略以单位时间所提高的平均速度来定义g的话,那么今天的动能公式中就不应该有那“1/2”。因为g已经是平均的了,用不着再平均了。

好了,尽快结束吧。以上,我的意思是:动能公式中的“1/2”是定义的问题,不是理论的问题。而从理论上讲光子和其它运动的物体没有什么两样,能-质公式中的能量和质量和动能公式中的能量和质量是完全相同的两个概念,也根本不存在什么“动质量”、“静质量”,更没有什么“动能量“、”静能量”之分。

RNAVision

不用重写历史了,质量定义现在就是导出的:当普朗克常数h以单位J S即kg m2 s 1表示时,取其固定数值为6.626 07015x10-34来定义千克,其中米和秒用心和么VCS定义。

这个思路是对的。如果你敢想、敢问、敢思考又敢回答,那么你很可能得到这样的结论:从本质上讲,能量和质量都是基于时间和空间而导出的。你的回答已经说明了这个问题。但我想从数学哲学的角度来做进一步的解释:

嗯,从一般意义上讲所谓“数”其实是“值”。值呢是数及其单位的积。最普遍的值是“函数值”。函数的值就是自变量这个数与其单位(也就是函数的法则)之积。自然数是一种特殊的函数(值),其特殊性在于它的单位是1/1,只是平时我们把它省略了而已。分数是函数的一种表达形式,自然数当然也可以写成分数的形式。

如此一来,表达事物规模的数,从哪个角度讲,都可以写成分数的形式。而反过来说,只有以分数形式所表达其规模的事物才有分析其意义的可能。具体到力学中的概念,单纯的能量、质量、时间和空间概念是不能进一步分解的。也就是说这些概念是物理科学中的形而上学的基础性概念。

但是这并不妨碍我们用这些基础概念来构建一些复杂的概念。只可惜我们把空间和时间以分数的形式表达出速度的概念,并没有把能量和质量以分数的形式来表达出某个更复杂的概念。而我主张应该在物理学中提出“能质比”这一个概念。我们可以给这一概念起一个与速度相似的名字叫做“力度”。力度就是能量与质量的比值,或者说是“物体在单位质量下所发挥出的能量”。

有了这个概念之后,我们就可以建立这样一个等式:

力度=速度²…………

所谓力度就是能量,只不过是单位质量一下物体所发挥出的能量。那么在这里质量又是什么呢?很明显它也是能量,只不过是以能量的单位这一形式表现出来的罢了。那么,根据乘法的交换律,质量的倒数就是能量;能量的倒数就是质量。所谓能量和质量是一回事儿,就可以这么来理解。

通过公式,我们还可以得出结论说,能量和质量都可以由空间和时间而导出。当然了,反过来说也可以。这说明什么呢?说明时间和空间以及能量和质量这两者之间哪个是最基本的,哪个是导出的,完全是任意的。如果我们说宇宙是能量的(力度的),那么我们就可以有能量导出宇宙的时间和空间;如果我们说宇宙是空间的(速度的),我们就可以由空间来导出能量和质量。

好了,最后我再补充一点:时间的倒数是空间的单位。和质量与能量的关系一样,时间和空间也是一回事。

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ben:这个问题噶,其实是这个样子的,这个问题呢主要是康德开启哲学世界以后讨论的第一个问题,人认识世界的问题。 纯粹理性这个词呢,当然是= =出自纯粹理性批判,也是三大批判的第一本,这本呢开启了整个康德哲学世界也开始开启康德纠结之旅。这本主要讲述的是人能认识什么的问题,也就是通常所说的,我能知道什么。他认为人只能认识自己先天所能认识的范畴内的事物,就是说,人认识事物是要依靠自己天生所带来的能力,比如空间感时间感和逻辑,但是这些能力有导致了二律背反,比如说逻辑会让人不断的通过因果向上追述原因,而这个向上是永无止尽的,比如今天你打翻了水壶,是因为你手抖了,你手抖了是因为你没吃饱,你没吃饱是因为扒拉扒拉,终将导致不能认知的部分。所以他将事物分为人能认知的部分和人不能认知的部分,人能认知的事物要靠理论理性去认识(即理性感性知性)。不可认知的这部分只能诉诸道德,也就是实践理性。最后沟通这两部分可以认知和不可认知的,要靠判断力,诉诸审美,这也是康德试图对于自己前两部分探讨的割裂的理性和道德的世界的统一,但是由于前面所犯下的一些错误导致了这一工作。。由后人完成了。。。

晴:那么,是不是对于单一一件事物,如果我们试图真正的了解和把握它,都要从纯粹理性和实践理性以及道德、审美等不同的方向共同去把握呢?还是只有对于不同的事物,才有的需要用纯粹理性来解释,或者用实践理性来处理呢?

如果是前者,那么纯粹理性和实践理性之间的界限在哪里呢?如果是后者,纯粹理性的事物和实践理性的事物又是如何划分的呢?

那么,是不是对于单一一件事物,如果我们试图真正的了解和把握它,都要从纯粹理性和实践理性以及道德、审美等不同的方向共同去把握呢?还是只有对于不同的事物,才有的需要用纯粹理性来解释,或者用实践理性来处理呢?

如果是前者,那么纯粹理性和实践理性之间的界限在哪里呢?如果是后者,纯粹理性的事物和实践理性的事物又是如何划分的呢?

风行:这个问题,题主提出来的时间看来很长了,却只看到只有一个回答,并且以为这个回答只说对了纯粹理性,而没有继续说实践理性,当然也没有说清楚实践理性跟纯粹理性的区别。我觉得,可能是这个问题还是很少被人注意到,因为我们对于康德哲学整体上还是缺乏一系统的认识和理解。 康德的前两大批判,一个是所谓的纯粹理性批判,一个是所谓的实践理性批判。这两大批判各自的批判对象就是所谓纯粹理性,和实践理性。而纯粹理性和实践理性,这都是来自形而上学,在形而上学哪里,纯粹理性应该叫做自然的形而上学,而实践理性应该叫做道德的形而上学。这两种形而上学都试图找到一种终极的根据,一个是世界之所以存在依据,一个是道德律之所以必须的根据。这些根据也可以被称之为所谓的第一原因。 上面所说的自然的形而上学,就是所谓纯粹理性,而道德的形而上学就是所谓的实践理性。这样说其实还是有点费解的,因为这些词语都是哲学属于,理解起来需要要经过专门的哲学训练之后才能掌握。而要让这些晦涩的哲学术语能够通俗的被理解,也可以通过我如下的解释,估计能更通俗和易于理解。

首先,所谓的形而上学的纯粹理性,归根结底是一个有关人认知客观世界的问题,也被称之为认识论的问题,在这个有关认识的过程的问题中,纯粹理性把世界的存在是如何转变成我们人的知识的过程进行了分析,得到了一个,世界的自然存在通过我们的认识能力,成为我们所掌握的知识,在这个过程中,最终要说明的是自然本质通过现象进入人的意识这个过程,并且认为在这个过程中,应该是人能够认识全部的自然,而对于这一过程的批判则认为,认识不能全部掌握所有的自然知识,因为这些只是本身需要通过因果律和逻辑的方式被人认识,但是因果律中对于第一原因的要求,和逻辑对于第一根据的要求,对于这一人类认识能力而言是不可能的。这就是所谓的纯粹理性和纯粹理性批判之间的关系。 而实践理性和实践理性批判之间,也有相似的这种关系,但是问题的方向确是截然不同的。在纯粹理性哪里,自然的现象通过感官刺激让人获得经验知识,令自然规律转变成人类意识。让人知道世界是怎样的。所以认识论只是有关这一过程的原理。 而有关实践的原理,恰恰相反,那就是人类有天生的实践能力,也就是人有天生的行为或者行动能力,也就是人能够通过行动做各种事情,而人的行动或者实践能力就会让世界发生改变,就会改变自然本身的进程,或者说也可以是一种创造能力。 但是人的实践能力会有一个问题。因为人的认识能力仅仅只是一种从自然到人类头脑意识的一个单向的过程,只与认识主体自己的内在有关,本身不会导致外在世界的改变。 而人类的实践能力就不同了,这种实践能力直接会改变外在世界原本的秩序,因此也会影响到其他独立的意识存在者,也就是其他人,所以人类的实践能力根本上就是不但有关于自然的,也必然一开始就是有关于人类整体的社会性的。 因此,人类的这一实践能力,就会存在一个要正义不正义,该不应该问题。同样在纯粹理性哪里,所涉及仅仅是人个体自身的认识正确与否,对于不对,人内在意识中的知识是否与对象一致的问题,这一问题如果不通过实践去影响外在世界,就仅仅之在意识中存在。 所以,有关实践理性的问题,就跟所谓纯粹理性,也就是所谓思辨理性的问题完全不同了。 因此对于实践理性的分析就必然要讨论,是什么真正导致或者决定了,或者促成了人的最终的行动,也就是要分析清楚,人类的行为动机的来源。 在这种行为动机的分析中,发现了有两种来源,一种是来自自然的必然性,而最重要的另一个来源,最终在康德哪里发现,是来自人类的自由意志。 在这个来自人类自由意志的根源中,就要分析这些来源的属性,一种是所谓的行为的准则,一种是所谓的道德法则。 对于这些准则和法则的辨析中,就形成了康德的实践理性批判,这种批判就最终要指明人类道德律的必要性,同时要从理论上奠定人类实践理性的道德觉悟,而最终促成人类道德理性的自律。 所以说,纯粹理性和实践理性的根本就在于,一个是从世界本身指向人类意识内在的,一个是人类意识内在指向世界的外在的。同时,就纯粹理性和实践理性而言,纯粹理性又是实践理性基础,必定我们只有我们知道了我们能知道什么之后,才能让我们明白我们应该做什么。 如果明白了纯粹理性和实践理性这个根本的属性以及他们区别和相互关系之后,才能顺利的理解康德这两大批判宗旨,否则就会一锅粥式的搞不清楚所以然。

晴: 看完你的回答,让我明白了一个长期困惑的问题。相较于你的回答,前一个更简洁,更朴素。 我只是看过一点纯粹理性批判,对康德哲学总体把握,需要从你们的解答中了解一些,有这些就够了。我更关注的是纯粹理性批判中,我们通过纯粹理性能够认知的那部分自然与不能认知的那音分自然的界限在哪里?更进一步,能不能用数学中的函数来表达这样的界限?

风:康德当时对于数学的理解应当是基于欧氏几何原理的数学。几何原理本身存在一个预先的假设,那就是时间和空间的均匀性。康德在对其量的范畴的分析中,认为量的范畴是有关时间和空间的知识。并且明确指出了,代数学是有关时间的知识,而几何学是有关空间的知识。 但是康德对于量的范畴大概也就仅仅到此为止。而对于时间和空间的本质,在康德看来这些都是先验的纯粹直观。 并且康德既没有说明他发现范畴过程,也没有论证他的范畴的完备性,仅仅只是说这是完备的。 所以康德的范畴给后人留下的映象就是一种平行并列的逻辑判断的分类,虽然看似平行并列,但是还是有其自身的秩序的,所以有关量的范畴是最底层的第一序列的范畴,而第二范畴是质,第三范畴是关系,第四范畴是模态。 康德这些逻辑判断形式的范畴是康德先验哲学体系最根本也是最核心的内容,但是也是最神秘最为费解的部分。 特别是有关量的范畴,其实也是有关数学的问题,是最有意思的。 后来的黎曼数学就不按照欧氏几何的设定,偏偏要提出平行线可以相交,这本身就是突破了最初欧氏几何的设定,打破了时空均匀性假设,使得爱因斯坦最终提出来相对论,令天体物理学进入其本质的相对论天体物理学。而后来的天文观测,一个是光线的弯曲,一个是遥远星体的光谱红移,最终都证实了宇宙的膨胀事实,由此又引出了宇宙大爆炸理论的假设。 这一切都是康德哲学之后,科学的成果。 但是,就黎曼数学和欧氏几何而言,欧氏几何所假设的时空均匀性,虽然并非是宇宙时空的真是本质,但是却给科学提供了一个可以具体实施的度量时空和物理质的手段。如果不以这种方式去确定一个固定的标准,并且以均匀性(就是自然数序列的等差均匀性),就无法令这种度量的表达顺利实现。目前看,宇宙自身不论从时间的流逝上,还是空间的分布持续上,应当都是不均匀的,但是如果完全抛弃欧氏几何预先设定的均匀性假设前提的话,就不在有更好的办法,并且现在的物理学上,还找不到一种合适方法,能够直接通过实验发现这种黎曼不均匀性的事实,不过我感到,可能很快就会有突破,等等吧。

晴:非常感谢您的回复。说到这里,就是我五年来一直在思考的问题了。 关于康德在时间和空间方面的论述我是看了好多遍的,但是始终不能把握这个问题的实质。甚至搞不清康德tre时间和空间这个问题上具体说了些什么。而时间空间以及数学中的数,还有人脑认识世界时的先天机能是怎么一个运作的等等,我有了一套虽然比较初步,但相对比较全面的理论。要完善这些理论,或者说要介绍这些理论,康德关于先天理性的批判是躲不开的。看了你这段回复对康德在时空和数(量)这方面的理论有了一个大致的了解。受益匪浅。 人脑在运用后天知识无法渗透进去的那些先天理性认识世界时所用的“数”是什么?我想是自然数的可能性是微乎其微的,当然前提是可以存在与自然数并列的无数种数。这里关于数的种类就以“数序列的等差均匀性”来划分。如果可以存在“不均匀等差的数序列”,并且这种不均匀性有无数种,于是便有无数种数。那么人脑的先天机能中所使用的数,没有必要也不可能与我们后天知识中所用的数相同。也就是说,人脑在运用后天知识无法渗透进去的那些先天理性认识世界时所用的“数”没必要也不一定是自然数。 事实上人脑先天机能中所用的数,其极差是不均匀的。我给这种数起的名字叫做“生物数”。伽利略在研究坡道上滚下来的铁球在时空上的关系时,曾经研究过这类数。在数论中,那是自然数的完全平方数。铁球从斜坡上滚下来的时候,每一秒的所滚的距离都是不一样的。他当初曾经考虑过是按铁球滚下来的相等距所用的不同时间来描述这种现象,还是用铁球滚下来的相等时间来描述铁球运动的不同距离来描述这种现象,他纠结了很长时间。无论是基于计量手段的原因还是其他原因吧,我们目前所采用的是后者。那么事实上,后者在每一个单位时间上,铁球所走过的距离都是不相等的。 铁球所用动的这些距离所成的数序就不是相等的,数学之间的级差并非始终为1,而是依照“1、3、5、7、9、…”这样不相等的极差排列。 以上这些东西,我从历史的角度,数学的角度以及物理学的角度进行了比较多的研究。当然更涉及到形而上学问题。但这类形而上学都是我的原创理论。当然康德的形而上学,正如您所介绍的,它己经涉及到这些问题了,但我始终找不到与它的接口。

风:虽然自然宇宙的时间和空间一直处于某种膨胀扩散的状态,而并非是均匀的。但是人类只能在某一个固定的时间点上,在一个相对确定的空间范围内,以一种相对稳定的,均匀的时空作为标准,然后去度量那种在一直膨胀的实际宇宙时空,并且由于我们所采用的时空标准本身又没有脱离现实的实际的物质性,所以最终由于标准和被度量体系同步变化,所以最终却不能实际明显的看到宇宙本身的自变性。 这很困难。但是,我觉得,如果采用最精确的原子钟,去度量地球自传周期,是否会发现地球自传周期是否是变化的,并且是否可以通过理论证明,这种变化中一部分因素是由于宇宙空间本身的时间是在减慢。这仅仅只是我猜想的一种情况,至于事实是否如此,以及其中的物理理论和规律,我并没有仔细深究,因为我现在并不具备这种数学和物理方面的能力。

而那些相对论物理学家和天文学家,对于所谓中子星和黑洞的某种塌陷质量极限的研究已经有很多现成的成就,你可以去检索一下,特别是,如果你的数学基础比较好,你会很容易明白那些理论的演算过程,从而会明白一些宇宙中不同质量级别的恒星和黑洞的演化过程。如果你能够理解黑洞形成与演变的过程,或许你就能理解部分空间和时间的相对性原理了,这样或许更有利于你去理解整个宇宙空间的时间和空间的不均匀性的序列关系,然后抽象出来那种所谓的实际宇宙的数的关系。

不过,我觉得这极端困难,或者说就是几乎不可能的事情,因为如果你把这个问题解决了,那可能就是超越爱因斯坦相对论的伟大成就,但是我感觉这种可能性几乎在目前人类的能力而言,是不可能的。

我说的有点悲观,但也说不定。

晴:你一段话就点出了我所研究这些问题的现状,并且点拨得极其到位,这让我很惊讶。因为我一个最要好的朋友也是我认为最聪明的朋友一直不能理解研究的方向。问题就出在那个不均匀的数的序列上,他认为不应该出现这样的问题。这么多年来,我虽然对研究的这些成果抱着希望,对于能否被人理解,却一点信心都没有。虽然您对我的研究不抱希望,但您知道我研究的是什么,这就已经让我很高兴。

风:另外,就欧氏几何的均匀性本质而言,其价值是不言而喻的。虽然是一种人为预设的均匀性前提,但是这种预设可以在现实中简化很多复杂性的问题,并且在如同人类文明这种极短的时间期限内,其精度也都足够了。

比如说计算机,通过其最简单的二进制数制,以及其位的扩展,就可以通过硬件线路,使每一个通过电压的电极,就可以以同一性的数理逻辑实现大量的信息计算和交换,从而解决几乎所有的实际问题。

所以,就目前大量应用的数学还是基于欧式几何的这种数学。而相对论原理可能应用最多的是核相关技术。或者是有关高能物理或量子力学的知识。

康德哲学有关数学的部分,实际上是非常简单的定性的知识表述,其实并不涉及具体数学原理,所以,你所期望的那种有关宇宙的实际本真的数的序列问题,我觉得恐怕是不会从这里找到某种答案的。

并且康德在量的范畴这里,还是存在一些问题的,这些问题也需要被纠正并且也需要把他的这四类范畴进行扩展,只有全部完成之后,康德哲学才能和最新的相对论之间实现对接。

风:我曾经有一个设想,我认为几亿年前的地球,重力加速度的数值应当要比现在小,这不是由于地球物质原子性数量增加而引起的,而是由于空间以太微粒回归原子而引起的的质量增加。所以那个时候的最早蜻蜓的个头据说按照化石的尺寸竟然有一米左右。并且6500万年以前,最大的恐龙的体长会有几十米,按照现在的重量据说数百吨,如果重量真的如此巨大,我认为他们的四肢强度根本无法支撑他们的体重,而化石证据和客观,其中有一个原因可能就是,其实那个时候,地球的万有引力要比现在小。但是这些都是我自己的猜测,也不会有人认可。除非哪一天,有新的方法能够证实确实是这样。

晴:古生物化石这个问题我也考虑过,但没有什么成果。嗯,我思考的角度和你的有点不太一样。我不像你是从注重力加速度,我是从空间尺度上考虑的。我考虑,可能是我们现在的尺子比上古时期的尺子变得短了,但上面的刻度并没有变。如果我们把现在的尺子放大20倍,使他成为远古时期的尺子,用这样的尺子去测量一米长的那个大蜻蜓化石,读数就变成5公分了。在我的理论完善之后,可能会对这个问题做一些预言性的议论,这是一。另外呢,这和你关于重力加速度的猜想也许是殊途同归的,或许用重力加速度更容易解释这个问题。

风:说加速度,其实是说的万有引力常数,也就是说,如果在数亿年的时间跨度上去考察,可能万有引力常数就并不是一个常量。这才是一米长的大蜻蜓或者巨大的食草恐龙能够支持他们庞大身躯的原因。

晴:是啊。这个事情可能当做揭开宇宙之谜的一个窗口。

风:非常有可能,对于现在我们误以为万有引力常数定律中那个万有引力常数而言,很有可能就与宇宙时间之间存在某种函数关系。

我可以做一个很简单的证明来说明这个问题。

假设宇宙大爆炸理论成立,宇宙确实是从某个没有时间和空间的寄点开始的,那么从那个爆炸的时刻开始,直到现在,据说已经经历140亿年左右。如果再假设,现在的万有引力常数从那个时候开始,就是一个亘古不变的常数,那就说明,在寄点中,这个常数也是存在的。

而在寄点中,我们知道,时间和空间是不存在的,更不用说什么万有引力了。所以说,从宇宙大爆炸的寄点开始,万有引力必然是逐步建立起来的,物质的质量的发生和物质之间在空间中产生了万有引力这件事,也是一个从发生开始就是渐变的过程,在这个过程中,那些最初在大爆炸中发生的物质,依然认识从寄点中被抛射出来的物质,实际上是由于寄点本身蒸发了某种超级细密的微粒之后,寄点才变成了现在的质量物质,并且这些被蒸发出来的超级微粒,就形成了空间,并向外扩散,同时这些微粒就开始一个漫长并且延续整个宇宙生命过程的微粒回归。也就是说,每个电子,原子,中子或者质子,都有各自独特的空间回归机制和规律。而整个组成空间的超级微粒在回归物质本体的时候,就表现出万有引力的特征。这也是宇宙中那些星云之所以会聚集的原因。

从这个空间是由某种微粒(也就是过去牛顿猜想的以太)角度看,康德哲学的范畴其实可以从现在的四个层次向更底层继续扩展到物自体,和不存在。这样一来,康德范畴就应当被补充为六层结构。分别是:不存在,自在,质,量,关系和模态。

晴:

哦,我对康德哲学中的范畴概念一点不了解。但如果“关系”是范畴中的一类的话,那么我想“函数”应该也属于范畴中的一部分,因为函数主要反映的是“映射关系”吗。

这个要说起来就太复杂了。我在这些问题上已经做了多年的研究,一两段话也说不清楚。我支持“大爆炸”理论。我认为时空就是速度。宇宙时空是由“大爆炸”的能量所产生的速度构成的。我和你的观点不同,我认为“大爆炸”的能量在宇宙中应该是处处相等的,并且宇宙中的速度也应该是处处相等的,但是,基于球体膨胀限制,处处相等的能量并不一定产生处处相等的速度。比如靠近爆炸中心的时空(速度)就慢,靠近膨胀着的宇宙边缘的时空(速度)就快。那么宇宙的内部由于能量未能全部转化为时空,于是就以质量的形式“存储”下来。这些“存储”下来的能量就是宇宙中物质的质量。宇宙中为什么这么多有质量的物质,就是固为宇宙大爆炸中那些不能全部转化为空间的能量构成的。这些能量所构成的物质与它们所保存的空间(速度)的关系是:能量与质量的比值等于速度的平方。

(这个关系式在伽利略时期就已经提出来,但是并未引起学术界的过多注意。笛卡尔主义者认为能量与质量的比值与速度有比例关系,而莱布尼斯主义者认为能量与质量的比值与速度的平方有比例关系。狄更斯属于后者,而伽利略认为狄更斯在这个问题上的认识是正确的。)

这是我的宇宙观。另外,我用几何的方法,具体讲是用柱坐标,成功地表达了这个理论。这个理论中会有一个以三角函数的形式表达的常数(我还没有把它整理出来),这个常数的含义是清晰的。 但它是否为所谓的“宇宙常数”我就不知道了。

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我特别激进地以为:物理学中最基本的概念只有时间和空间和质量,其余任何概念都是由这三个基本概念导出的。比如“加速度”其实就是速度的变化速度,或者叫速度变化的速度。再比如“动量”,动量说的就是一定质量的物体在单位时间内走过的距离的量。这样的单位其实就是质量、空间和时间倒数之积。至于“力”,力简直就是一个多余的概念。事实上,“力”就是“能量”。在牛顿第一定律的环境下,也就是说在静态物理学的环境下,或者说是在惯性物理学的环境下,物理学只需那三个基本概念,另外再加上速度和动量这两个复合概念就够了。伽利略之后的动态物理学与之前的静态物理学,从本质上看有什么样的区别呢?我认为,区别仅仅在于速度的变化。也就是说现代物理学相较于古典物理学,只是研究了物体速度的变化的问题。而“能量”、“力”等概念,都是在这一问题下提出的。也就是说能量和力等物理学的概念,都是与速度的变化相关的。或者这么说吧:古典物理学,研究的对象是各种速度下物体;而动态物理学研究的是速度变化着的物体。近代物理学的精髓就是加速度,也就是关速度的速度问题。其他的诸如能量、力等等这些复杂的物理学概念,都出自于速度的速度问题。没有速度的变化就无所谓能量,也无所谓什么力。说,一个物体在一定的时间内,位置发生着一定的变化,或者根本就没有发生过变化,这是古典物理学讨论的内容。如果说,一个物体在一定的时间内,位置的变化是随着时间的变化而变化的,那么这类问题就是动态物理学研究的内容。

近代物理学最主要的特征就是研究所谓变化的变化,也乱是所谓速度的速度。这前后两个速度,前者是指的动量里的速度,后者是能量中的速度,也即动量的速度。

或许,这“动量中的速度”不应该再以空间与时间之比,而是应该用“ 空间' ”和“ 时间' ”之比来表示这种速度变化的单位。因为现在的加速度的单位是“米/秒²”,而加速度的值不是以自然序列,而是以完全平方数排列的。实际上,所谓加速度,就是速度的速度,即“米²/秒²”或“米/秒×米/秒”。或许应该是“ 米/秒×米'/秒' ”。如果是这样的话,以上的话,算我白说了。否则,我只能认为,物理学的任何理论都没能推翻我前面说的那些话。尽管它跟我说的不一样,但也仅此而已。我的意思是想指出,动力学在考察动量变化的时候,沿用了静力学的时间和空间概念,这个是否合理?如果合理的话,近代物理学,就不能否认我上面那些对物理学的理解的。或者这么说,如果你要是想反对我前面说的那些话,那么你最好应该把近代物理学中表示动量变化的时间和空间,加上一个小撇。我这小小的一点要求一点都不多余,它完全基于算术中的某条最基本的法则。物理学离不开数学,更不能违背算术法则。如果你没有见过“能质比”的话,只能说你没有见过,不能说没有。

哦,“动力学在考察动量变化的时候,沿用了静力学的时间和空间概念”,这句话是不对的。从科学史的角度讲,时间这一概念是自有了动力学开始进入物理学领域的,并且没有时物体运动速度中的时间和能量中动量变化速度的时间加以区分。空间更是如此。因此物理学面临着两个问题。一个是明确区分两种时间和空间,看看对物理学能否带来一些突破。这依我看,除了繁琐之外没什么好处。另一个是承认这两种时空是一回事并通过一般算术法则归纳出新的物理概念或者调整掉多余的概念。当然了,这对于物理学的进步能不能产生推动作用,我暂时还说不好。

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杂谈

那个洛伦兹变换是个数学游戏呢,还是个物理学模型啊?如果是后者,如何从物理学的角度来理解那个数学公式呢?我怎么感觉洛伦兹变换就是个数学游戏呀?我感觉那个洛伦兹变换就是为了满足光速不能叠加的一个算是猜想呢,还是事实呢,我也不知道,总之就是为了满足这么一件事,给两个速度相加以后的和(v1+v2)填加了一个用函数表示“单位”(1+v1v2/c²)。

这个游戏是这样的:我说,你可以随便弄出两个速度(不大于光速)之和,但只要允许我给这个和加一个“单位”,那么我就能保证你得出的和在这个单位之下,永远不会超过光速。你说,不信。于是游戏就可以开始了。

你提出一个v1加v2的和,我就用“1+v1×v2/c²”之和的倒数作为你那个和的单位,即:给你的“v1+v2”添上一个分母“1+v1×v2/c²”,使所得到分数的值恒定小于等于c。

这个游戏成功的演示了光速度叠加后也不会超过光速的假设。其实这个假设是不是真的,做个实验就可以了。

(如图)在时速300公里的高铁车厢里,向前击出一个时速120公里的网球,在铁路的路基上测量一下这个网球的速度,如果它的速度是419.9998,就能够验证那个数学游戏正好反应的就是物理的现实。否则那就是一个单纯的数学游戏,与物理学没有任何关系。即便高铁上的网球实验与那个数学游戏完全是吻合的,我们也不能说那个洛伦兹变换就是科学的,我们只能说洛伦兹变换与物理学是吻合的。除非我们完成了以下工作,即:用物理的概念来解释洛伦兹变换的数学含义,如,“1”是物理学中的什么意思?“v1v2”在物理学中又是什么意思?等等。只有这些工作都做完了之后,我们才能够认为,洛伦兹变换就像“一个苹果加上一个苹果等于两个苹果”那样,是具有明确物理含义的科学。

根据那个数学游戏的规则,两个1/2光速的叠加,其速度是24万公里每秒。一个1/3,另一个2/3光速的叠加,其速度是24.55公里每秒。并且这两个速度之间越不平衡,其叠加速就越大,直至一个接近于零,另一个接近于光速,此时,叠加速度将接近于光速。两个速度越是平衡的时候,就像上面都是1/2光速的时候,其叠加的速度最小。

v1+v2=(v1+v2)/((c²+v1v2)/c²)

洛伦兹变换也可以写成这个样子。这里边已经没有了“1”,也就不用解释“1”的物理含义了。

我想,洛伦兹实验的结果很可能与我们理解的恰恰相反。就是说那个实验很有可能应该得出“光速可变”的结论,而非“光速不变”。我发现,要想说清这个事情很难。因为它涉及相对性的问题,在你说任何一件事情的时候,都要仔细的把他的相对一面表达清楚。那么单单把这个论述的框架建立起来,就需要一些仔细的规划,为此可能需要多次的修改才行。

洛伦兹变换是为了反映光速不变这一猜想而提出的一个创造性的数学方法,并非为了论证光速不变这一物理事实而提出的数学模型。

相对论就是矛盾论,矛盾论应该属于辩证法的范畴。而辩证法呢,据我所知,在哲学界的口碑并不好。在哲学界(我指的不是中国的哲学界),除了辩证法之外,口碑不好的还有唯物论。这样你就可以想象出辩证唯物主义在哲学界的地位有多低了。马克思主义哲学在中国的哲学界地位很高,但在世界的哲学中,几乎没有任何地位。除了马列主义的哲学书籍之外,任何一本经典的哲学著作中,很少有谈及辩证唯物主义的。在介绍古希腊哲学早期思想时会提及古典唯物主义。没有所谓“近代唯物主义”的说法,与此相近的当属马克思主义的辩证唯物主义。刚才我说了,辩证唯物主义在哲学界的地位不是很高。从某种意义上来讲,不是马克思主义救了中国,是中国救了马克思主义。

哲学这个玩意儿本身就不是科学。并且呢,宗教本身就属于哲学的范畴。所以呢,用宗教的方法来理解哲学,一点错都没有。反而用科学的方法来理解哲学则是行不通的了。哲学的本意就是说,你对问题是怎么认识的?你想用什么方法来应对这些问题?这类问题不是科学能解决的事,科学也解决不了应该由哲学来解决的问题。没有科学的世界观方法论,只有哲学的世界观和方法论。我还没听说过哪种世界观或哪个方法论是科学的。世界观和方法论属于哲学范畴,而哲学不是科学。所以不存在什么科学的世界观,也不存在什么最科学的方法论问题。如果你非要说的话,勉强可以这样说:有些世界观或方法论可以产生科学;有些世界观或方法论可以产生伪科学。至于这样的世界观和方法论那样的世界观和方法论,它们本身不存在科不科学的问题。因为它本身就是哲学,是产生科学或伪科学的东西,这便注定了不应该用是否科学来评价它。除了刚才我说的,它本身就不成立之外。还有一个问题,就是你把哲学上的“辩证唯物主义”与物理学上的“相对论的物理主义”给混淆了。相对论是个物理主义学说,或者说是物理学的,跟辩证唯物主义没什么关系。

光速不变这事,刚才我说过了,这个事情特别不容易说清楚。列能我们想法是一致的,但说不到一起去。也可能我们两个有完全不同的观念,但说起来好像没什么差别。我们不能过分地相信自己对事情的表达能力,尤其涉及相对论,诸如涉及光速不变这样的事情上。

哦,这个可能涉及到了相对论是客观的还是主观的问题了。是不是这样啊:一切科学的基础都是假设的。例如,我们假设第一个一米长和第二个一米长是相等的。你怎么知道是相等的呢?如果不是假设的话,假设尺子在移动的过程中,其长度不变,你怎么知道尺子在第一个位置和第二个位置是一样的长呢?如果我们不假设今天的24小时和明天的24小时是等长的,你怎么知道地球在其轨道上自转的速度是一样的呢?换句话说。如果地球在轨道上一直是在加速自转着的,你凭什么还要说今天24小时和昨天的24小时是等长的呢?那如果你非要这么说的话,是不是你假设了地球自转的速度是恒定的呢?如果每一个物理学理论都是建立在这样的时间观念下,那么这些理论是不是等于建立在了一个地球速度自转的假设之上呢?我们是不是可以说一切物理学理论都是建立在某某假设之上呢?如果是这样的话,如果我们的物理学理论的的确确是建立在某些假设之上的。再如果,如果我们的物理学理论走到了尽头,我们是不是可以回过头来看看这些假设是否存在着某些当初并未发现的问题呢?因为什么样的基础决定什么样的上层建筑。如果我们的基础本身就有问题,不牢靠,不稳固,那么我们建立在其上的物理学就不会太过完善,或许在他没有完善之前,我们就无所适从了。

现在我们所说的光速不变,或者说我们所假设的光速不变,说的是什么呢?我看是不是可以这样表述一下:在我们所在的这个空间中,有这么两束光,在我们看来,或者说依我们观测的数据看来,它们的速度是一样的。这两束光,一束是在固定的光源中射出的,另一束是朝光线射出方向移动的光源中射出的。本来我们可以称这种现象为光速一样。之所以我们叫它“光速不变”,是因为我们认为这两束光速度应该是不一样的,即我们认为,移动的光源中射出的光的速度大于静止的光源中射出光的速度。但事与愿违,事实上那两束光的速度是一样的。我们本可以把这称作“光速一样”理论,但我们没这么叫它,我们是从解释为什么“光速一样”这个现象的角度给这个理论起的名字的。所谓“光速不变”解释的是:“为什么那两束光的速度是一样的”这么一件事情。于是,当遇到上述事与愿违,或者叫做匪夷所思的事情的时候,我们就可以说:“哦,那因为“光速不变”(这是个理论,或者叫假说),所以那两束光的速度是一样的。其实反过来说也是一样,作为一个理论,光速不变就是对“两束我们本以为它该不一样速度的光,而实际观察发现它们的速度是一样的”这件事情的解释。在这里,“光速一样”不是假设,是客观实在,而“光速不变”就是关于这个客观实在的物理学理论了。

前边我说的这两段话,一直在避免空间运动的问题。所以我说的是在“我们这个空间中”,这样的空间,相对于我们是静止的。

然后我说有两种状态的光源,一个是静止的,一个是运动的。那么,在这个静止的空间中一个运动着的光源射出光应该大于静止的光源射出的光,这才符合我们一般的物理常识。但事实并非如此,事实上,根据我们的观测结果,发现它们的速度是一样的!所以我说应该给这样的理论,给这样的观测结果起个名字叫“光速一样”理论。但是,这个理论并没有叫这个名字,而是“光速不变”。这与我上面说的有一定的关系,另外呢,它和那个麦漠验有一定的关系。那个实验里边用的不是一个静止的光源和一个运动的光源,而是用一个速度变化着的光源来做的,所以呢,可能就是因为这个球缘故吧,才把这个理论叫做“光速不变”理论。意思就是,虽然光源的速度在变,但是它射出去约光的速度始终不变。

光速不变,说的是光源的速度变化了,而为什么光速不变?这么一件事儿。光在不同的介质中,速度可能是不一样的。无论在什么样的戒指中,光速具体是什么值,都不会因为光源的速度变化而变化。光速不变,说的是光速不会因为光源的速度变化而变化,并不否认,在不同的介质中光的速度是不一样的,这样一个事实。光速不变和光有不同的速度,没有什直接关系。为什么我们说他不变呢?是因为我们觉得它应该变而没变。所以才有“不变”二字。这个”不变”二字,并不是说光在不同的介质中都是一样的。变是我们认为的。不变是我们发现的。在光这个问题我们发现了一个应该变而没有变的现象,我们给这个现象起个名字叫光速不变。通过那个卖没实验发现的。干涉条纹要是变了,就说明速度变了,如果干涉条纹没有发生变化,就说明速度没有变化。实验的结果就是速度没有变化,当然了,观察到的现象是没有发现干涉条纹。

迈莫实验认为,宇宙中充满着以太。由于地球由于围绕太阳公转以及自转。那么,地球表面上放着迈莫实验这台机器的实验室这个位置,就应该相对于以太有一个变化着的速度。迈莫实验认为,自己的设备应该像落在水盆里的蜜蜂,在水面上制造一个向四外散去的水波,但由于自己的设备是相对与以太运动并且变化着的,因此,它像两个垂直方向射出去的光波,不应该向蜜蜂在水盆制造的水波那样四面八方都是均匀,而应该象水面上航行的船船所制造的水波一样,前后左右应该是不同的。这个实验就是想观测出这样的不同。观测所用的原理是,如果不同,应该有干涉,如果没有干涉,就说明没有这样的不同。但遗憾的是,无论如何也观测不到这样的不同,因为没有观察到干涉。其实,仔细想一想,就会发这个实验是存在严重设计缺陷的,实验并没有实现其要达到的目的。而迈莫实验引出一系列的似是而非的结论,则是在这个存在的严重设计缺陷的实验上得出的。

而这件事情要是仔细说起来也是比较麻烦的。反正我是遇到这样的事的时候,我就头疼。

我想这么表述这个事情:我们趴在水盆的沿上,观察蜜蜂在水盆里制造的四个方向都均匀的水纹,以及我们站在岸边,观察到船舶行驶过程中,在不同方向造出的水波,都是我们相对于水面是静止的环境下观察的。于是才有:相对于我们静止了蜜蜂制造了四个方向相同的水纹,相对于我们运动的船舶制造了不同方向上的水波。

但迈莫实验不是这样的环境。迈莫实验的观察者并没有相对于以太静止地呆着,他既没有站在以太的岸边,也没有趴在以太的盆沿上。他跟着乙太一直在动。

果然,再往下我又不知道该怎么说了。

我想说,那个实验设备其实是一个水盆。而这个水盆和船舶一样都是在湖面上运动着的。但不能因为我们站在岸边看到的船舶的水波是不一样的,趴在盆沿上看到蜜蜂制造的水波是一样的,就认为这里边有问题。然后就问,为什么蜜蜂相对于湖面是运动的,可它制造出水波纹四面八方却是相同的呢?但这是实验的结果呀(其实就是在那个在水面上移动着的水盆里做的实验),我们也不能怀疑他。怎么办呢?

最后我们就说,或者我们就假设,反正不得已吧,我们就认为:在水面上运动着的水波制造源(如船舶、蜜蜂等),朝四外制造出去的水的波纹速度都是一样的,叫作“水波速度不变”。然后又说,既然在运动中制造的水波的速度不变,何不认为根本就没有水呢?于是,这件事情就变成了:水波在没有水的环境中制造的波的速度不变,简称“波速不变”。波速真的不变吗?的确不变,但这也要看相对于谁说。相对于水面而言,水波的速度的确不变,或者说相对于以太而言,光的速度的确不变。但我们从来没有也不可能相对于以太静止。所以那个所谓的“光速不变,我们是根本观察不到的。

你看,这个实验的仪器多像一个在水上运动着的水盆呀。这套设备的光源、反射镜、折射镜,以所有器件都在跟着地球表面与以太做着同样的相对运动。光在各个方向走什么样的速度,完全是由这个设备自己说了算的,与它周边的环境没有任何关系。怎么能一会儿站在岸边上说,水盆里的蜜蜂是运动的,一会儿又趴在盆沿上说,蜜蜂向四外制造的波纹速度是一样的,最后又把两句话合起来说,在水里运动着的蜜蜂向四外制造的波纹速度是一样的呢?把一个运动着的蜜蜂和一个四面都一样的波,这两件不同背景下的事情,说成了一个。说那个蜜蜂不管他运动还是不运动,不管他运动的速度是多少,他制造的波纹都是四下一样的。就此得出了“波速不变”的结论。这简直有点荒唐啊!

其实说到这个时候,我依然没有说明白,光速到底变还是不变。原因在于无论何时,我们说变与不变的时候,都要强调我们是相对于什么说的。这个超出了我们日常表达问题的要求。这就是我一开始强调的,我们很难把这件事情说清楚的原因吧。

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(2019-03-31 11:52)
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杂谈

缺陷并不在于微积分,而在于我们对数的理解上。数有两种,一种是算术中的数,一种是数学或者叫分析数学中的数,要说微积分的缺陷就在于我们把算术中的数,错误的用在了分析数学中。

两个点决定一条线,而微积分则是试图用一个点来决定一条线,这无论如何是违反数学基本逻辑的。于是我就猜想,用现有的微积分理论,采用双向逼近的方法,有两侧相邻的点来决定中间这个点的斜率,从斜率本身来讲,应该是精确的。另外,数学中的数,并不是那有理数点的符号,而是那些有理数之间界限的符号。例如“0”这个数,他就是正的“1/∞”和负的“1/∞”,这两个有理数点之间的界线的符号。如果我们能够采用现行的极限理论从正的有理数的点和负的有理数的点双向地向“0”无限地趋近,那么这两个无限趋近的点之间的连线就是这两个点之间界线(也就是它的符号“0”)的导数。我不是民科,更不是民数,我是民哲,以上看看就可以了,不要认真。
我不是干这个专业的,我是个业余的哲学家,平时思考一些有关时间是什么的问题,以及数是什么的问题。微积分其实我并不是很懂,您提到的那个上帝公式我也不知道。人类历史上还未曾有人给数下过明确而简要的定义,高等数学就是在这样的基础上发展起来的。它之所以“高”,并非是数学发展本身来决定的,而是数学基础太过脆弱决定的。完善的数学不应该建立在脆弱的基础上,解决它的方法应该有两种,一是发展高等数学,克服脆弱的基础;二是加固数学的基础,使数学自身得以完善。无论什么原因,我们是选择了第一种的。也正因为如此,数学大厦在越来越宏伟的同时,风险也越来越大。维护它的成本也越来越高,这体现在,只有极少数绝顶聪明的人才能够去把握他维护他,越来越多的普通人则对它敬而远之,这既是数学的悲哀也是人类资源的浪费。我是在哲学的角度,甚至是哲学中的形而上学的角度思考这个问题的。这些思考不受现有数学思想的的限制,他让我很容易的想到我们的数学基础是不是应该加固一下了。这样的工作并不是破坏或诋毁数学,例如我建议将数一早去应用的范围定义为两种,一种是算术中的数,一种适用于分析数学的数。前面我的回答就是基于这的定义,而考虑微积分问题的。当然了,我没有系统的解决方案,只是感觉真的两种定义运用到微积分中去,可能会对微积分基础的完善,以及所谓高级数学的发展有某种帮助。好了,不能再说了,话说得越来越大了。

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