牛頓的絕對時空觀與愛因斯坦的相對時空觀能否統(tǒng)一 冷眼熱風二百二十七 馮敘九 2021/8/5
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文中說:
"時空觀是物理理論的基石，也是自然科學的基石，因為存在的一切都發(fā)生在一定的時間和空間之中。"
這話一點也沒說錯,但什么樣的時空觀是正確的什么樣的時空觀是錯誤的卻是大有講究的.亞里士多德、伽利略、笛卡爾等這些古人的時空觀我們不去深究他了,我們還是專門考慮與當代物理學有密切關系的牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對時空觀吧.
一.不同的“物質空間”中時間是不同的嗎?
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文中說:
"從亞里士多德、伽利略、牛頓到愛因斯坦，每一個偉大的物理學家都對時間和空間是什么做過回答，但他們的答案還不是最終答案。以上四位偉人對時空的答案，有一個共同點，就是時間和空間只有一種，但一種是“虛空”中的時間和空間，對應“牛頓的絕對時間和空間”，另一種是“物質空間”中的時間和空間，對應“愛因斯坦的相對時間和空間”，前一種時間是空間無關的，后一種時間是空間相關的，所以在“物質空間時空觀”中牛頓的絕對時空觀和愛因斯坦的相對時空觀可以得到了統(tǒng)一，"
既然亞里士多德、伽利略、牛頓到愛因斯坦四位偉人對時空的答案，有一個共同點，就是時間和空間只有一種,那么怎么以笛卡爾的“物質空間”思想為基礎的時空觀中，時間和空間可分成兩種了呢?怎么就不同的“物質空間”中時間是不同的呢?這不發(fā)生了矛盾嗎?
何為物質?何為時間和空間?馬克思主義認為物質是客觀實在而時間和空間是物質物體即客觀實在的存在形式.當然這是哲學觀點,難道其他任何人包括物理工作者就不能持這種觀點嗎?物理工作者就一定要有與哲學不同看法甚至是與哲學相對立的看法嗎?
二.牛頓的絕對時間和空間是一種“虛空”中的時間和空間嗎?
首先，萬有引力是一種“超距作用”理論，牛頓本人對此非常關注.他在他自己的理論中也提到:
“令人感到不可思議的是，沒有生命的物質在沒有其他媒介（不是材料）調解的情況下，在其他物質的基礎上運轉，并在不相互接觸的前提下影響它們……重力應當是與生俱來的，固有的，并且對物質來說是必不可少的.因此，一個物體可以通過真空在一定的距離處作用于另一個物體，它們的作用和力可以傳遞到另一個物體，且不需要其他任何事物的介入.這對我來說是如此的荒謬，以至于我相信沒有一個在哲學問題上具有思維能力的人會對它陷入思考.根據(jù)相關定理，重力一定是通某種媒介的持續(xù)影響產生的；但這個媒介究竟是物質的還是非物質的，我都需要留給我的讀者去考慮了”.
首先要弄明白牛頓的物質概念還主要只限于物體,他那時有沒有原子分子概念且不說,有沒有場的概念?在他那時至少還沒有人提岀過基本粒子一說吧!?因此如何理解牛頓這段話中"不需要其他任何事物的介入"一說?這是"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文所說的“虛空”嗎?
物質的“超距作用”是不是可以認為物質超越空間發(fā)生作用?"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文“虛空”中的時間和空間與“物質空間”中的時間和空間有區(qū)別嗎?我在前文討論過萬有引力超距作用性,在那里還舉過日蝕月蝕時中間日或月不影響引力的傳播.引力相互作用不需要中間有物質物體作為媒介,引力相互作用也不受中間有無物質物體的影響.前文還說過物質物體與萬有引力等價,只要有物質物體存在的地方就有萬有引力.在物質物體存在的地方就有時間和空間,在無物質物體的地方也有時間和空間,這就是絕對時空觀.這怎么能認為牛頓的絕對時間和空間是一種“虛空”中的時間和空間呢?牛頓的絕對時間和空間是沒有物質物體的時間和空間嗎?
三.愛因斯坦的相對時間和空間是一種“物質空間”的時間和空間嗎?
我前文多次討論過時間和空間是物質物體存在的形式,也說過任何物質物體不管運動到何處時間總是緊緊相隨的.不錯,任何物質物體也離開不了時間和空間,這能說明愛因斯坦的相對時間和空間是一種“物質空間”的時間和空間嗎?如果物質物體不存在了或變化了那它們的時間和空間如何確定?我前文討論過質量與能量這對太極陰陽兩儀及相應的對立統(tǒng)一規(guī)律,物質或物體在質能轉換之前處于凝聚態(tài)其時間與空間是很容易確定的.但當物質物體一旦轉成彌散性的能量后其時間和空間如何確定?彌散性的能量還有沒有時間和空間?但當物質物體一旦轉成彌散性的能量其時間和空間如何確定?彌散性的能量不是凝聚的物質物體了還有“物質空間”的時間和空間嗎?這也就是現(xiàn)在場論是如何確定時間和空間的.關于牛頓的時間和空間的關系我還說過時間與空間沒有直接關系,它們是通過物質物體間接相聯(lián)的.
量子力學關于物理量測量的測不準原理，表明粒子的位置與動量不可同時被確定.最經典的共軛物理量包括位置/動量、時間/能量、方位角/動量矩等.這個理論是說，你不可能同時知道一個粒子的位置和它的動量，粒子位置和它的動量的不確定性，必然大于或等于普朗克斯常數(shù)除于4π（ΔxΔp≥h/4π）.測不準原理表明任何基本粒子當位置越確定時它的動量就越不確定,反之當它的位置越不確定時它的動量就越確定.對于一質量有定值的基本粒子當它有確定位置時但動量不確定.這不是在說一個質量一定的基本粒子在位置確定范圍內動量非常不確定即速度非常不確定.那么它走過一定路程速度不確定不是所花時間也不確定嗎?反之對于一個質量一定的基本粒子當它位置不確定時但動量卻是確定的,其速度也是確定的.那么它走過一定路程所花時間也是一定的.總起來看不是對于一個基本粒子來說當位置確定時時間不確定而當位置不確定時時間卻是確定的.這就是說微觀領域的測不準原理完全表明時空不統(tǒng)一!
牛頓的絕對時空觀認為時間和空間是兩個獨立的觀念，彼此之間沒有聯(lián)系，分別具有絕對性。絕對時空觀認為時間與空間的度量與慣性參照系的運動狀態(tài)無關，同一物體在不同慣性參照系中觀察到的運動學量（如坐標、速度）可通過伽利略變換而互相聯(lián)系。經典時空觀首先由牛頓明確提出，牛頓在他的名著《自然哲學的數(shù)學原理》一書中，對絕對時間和絕對空間作了明確的表述，所謂絕對，是指時間和空間與觀測者的運動狀態(tài)無關，實際上，絕對時空觀是人們在低速狀態(tài)下的經驗總結。這里要特別說明的是我們主張或認識時空絕對性并不意味著時間與空間可以分離,可以單獨存在!只是說時間與空間沒有直接聯(lián)系,當然還否定愛因斯坦的時空統(tǒng)一觀,說白了就是反對他把時間與空間緊密聯(lián)系在一起!當然任何物質物體一刻也離不開時間和空間的.
四.牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對時空觀能統(tǒng)一嗎?
1.物質是可以從某處抽去的當然那里的萬有引力是會發(fā)生變化的即那里的引力場是會發(fā)生了變化.但這就等于抽去了萬有引力嗎?那里的萬有引力最終消失了嗎?虛空和充實是一對太極陰陽兩儀及相應的對立統(tǒng)一規(guī)律,宇宙中既然有物質的地方也就有無物質之處.難道就不存在“虛空”了嗎?
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文接下來提岀了一些與牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對時空觀能否統(tǒng)一問題沒有直接關系的問題,其中有些我在前文已經討論過了.其中還有些諸如宇宙大爆炸、黑洞、奇點、暗物質、暗能量等問題是該作者受愛因斯坦的相對論特別是受愛因斯坦的廣義相對論中毒太深之故.在此不再與之糾纏了沒有必要逐一進行分析了,以后如有需要的話再與之討論吧.
2.真實的自然不存在“無限小連續(xù)的物質”嗎?電磁場電磁波是不是物質?基本粒子還有大小呢,上帝粒子能不能穩(wěn)定存在還沒有定論.在這里連續(xù)與分裂又是一對太極陰陽兩儀及相應的對立統(tǒng)一規(guī)律,缺一不可.
3.關于廣義相對論的推理
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文說:
"廣義相對論的推理是：物質決定空間的彎曲，空間決定物質的運動。"
廣義相對論的推理是這樣的嗎?不對,愛因斯坦相對論總源頭是他的那幾個思想實驗.那幾個思想實驗使得在他的思想上萌生了相對性觀點.當時他的思想上僅僅有點相對性觀點還不太要緊,但他緊接著將其絕對化將之上升為相對論.他的錯誤不僅是他的那幾個思想實驗分析推理錯誤更在于他徹底否定了牛頓的萬有引力,這就是他認為物質決定空間的彎曲，空間決定物質的運動.
4.關于笛卡爾“一無所有的空間”不存在的哲學思想
這個問題主要在于物質存在兩種形式:物質及場.如果把物質與場統(tǒng)稱為物質的話那笛卡爾“一無所有的空間”不存在的哲學思想就是對的.然而客觀實在還存在凝聚態(tài)與彌散態(tài)這兩種形態(tài).由太極陰陽兩儀及相應的對立統(tǒng)一規(guī)律看來這兩種形態(tài)缺一不可.從物質凝聚態(tài)看來彌散態(tài)是不是可以認為是“虛空”的?如果牛頓是持這種觀點是錯了嗎? 虛空與充實又是一對太極陰陽兩儀及相應的對立統(tǒng)一規(guī)律.
5.關于物質物體和空間可以發(fā)生相互作用的問題.
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文說:
"另一條思路是：牛頓力學和相對論的本質區(qū)別是，運動物體和空間能否發(fā)生相互作用？牛頓力學認為，運動物體和空間是不會發(fā)生相互作用的，相對論認為運動物體和空間是會發(fā)生相互作用的。推理：如果空間一無所有就不會發(fā)生運動物體和空間的相互作用.如果物體和空間可以發(fā)生相互作用，空間中一定存在某種客體即“廣義相對論以太”。
物質空間思想認為物質和空間是同存的".
這個問題非常新鮮!從何說起呢?在這之前我只知道物物相互作用從沒有想過物與空間發(fā)生相互作用的.我倒要反問一句:空間與空間會不會發(fā)生相互作用?另外就是物質與時間發(fā)生不發(fā)生相互作用?時間與時間發(fā)生不發(fā)生相互作用?這個問題至于牛頓是怎么認為的我就不知道了.
我仔細想想認為物質物體和空間是不會發(fā)生相互作用的,因為從沒有發(fā)現(xiàn)任何物質物體從一個地方運動或移動到另一個地方發(fā)生物質變化的.剛剛舉辦的2020東京奧運會上發(fā)生過這種情況嗎?原因也很簡單,這就是空間拿什么給物質物體?原本是空無一物的空間乃保持原樣的話何處藏物質物體?愛因斯坦的相對論特別是他的廣義相對論能囘答這個問題嗎?是怎樣囘答的?
6. 絕對時間和相對時間
關于上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文中所解釋的牛頓在“原理”一書中闡述的絕對時間說牛頓的絕對時間有如下幾層含義:
"（1）時間是均勻流逝的，即：時間流逝的快慢是永遠不變的，并與其他事物無關，特別是與空間無關；（2）時間是無始無終的，任何一個確定的時間點之前和之后一定還存在時間[17]；（3）一只具體的時鐘的誤差，不是由時間本身產生的，而是由具體的計時方法和裝置產生的。只要定義理想的標準鐘，那么所有的標準鐘都是走得一樣快的；（4）所有的標準鐘一經對準，無論在何時何地都是同步的。"
我認為這幾點是正確的,但關于時間的特性還有非常重要的一點牛頓也沒有說.這就是時間是單向性的.時間不可反轉時間不可倒流.至于牛頓沒有關注這點是什么原因現(xiàn)在就不好弄清楚了.但是我們今天不能再忽略這點了.
牛頓理論是模型構造法嗎?愛因斯坦相對論是公理構造法嗎?這點我們就不去區(qū)分他們了.關鍵的問題是愛因斯坦的那幾個思想實驗到底對還是不對?愛因斯坦的那幾個思想實驗究竟正確不正確?站在站臺上的人與站在高速列車上的人看到同一次閃電是有先后的,難道就認為如同愛因斯坦所說的那次閃電不是同時發(fā)生的嗎?由此正如愛因斯坦所說的同時性是相對的嗎?牛頓沒有提這個問題,但從牛頓的絕對時空觀是不是可以分析得岀站在站臺上的人和站在高速列車上的人雖然先名看到那次閃電但應認為那次閃電是同時發(fā)生的.至于他們先后看到只是由于光速是有限的.
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文中接著說:
"相對論時空觀是在狹義相對論中建立起來并在廣義相對論中得到完善的，狹義相對論的兩條公理是：狹義相對性原理和光速不變原理。如果要滿足這兩條公理，則牛頓的絕對時間概念必須改變。"
問題是愛因斯坦的相對論特別是他的廣義相對論對不對?他的那幾個思想實驗是不正確的,我已在前文分析過了現(xiàn)在不再提他了.他認為宇宙是有限的正確不正確?從來還沒有人看到過宇宙的邊界呀!再有時間能反演嗎?時間能倒流嗎?他的老師閔可夫斯基根據(jù)他的相對論思想把單向性的時間與可反向的空間拉郎配到一起構成四維時空難道他對時間不可反演時間不可倒流沒有一點考慮嗎?
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文中接著又說:
"愛因斯坦在1905年的第一篇關于相對論的論文中闡述了相對論的時間概念，其要點是：（1）以不同速度勻速運動的慣性系中的標準鐘的快慢是不同的；（2）在同一地點對準過的標準鐘，可以不同步，與標準鐘所在的慣性系和地點有關，也就是同時性不是絕對的；（3）時間是空間相關的，如果考慮空間中存在引力，時間快慢不但可以不均勻，而且可以有始有終；（4）這種相對論時鐘的快慢變化與具體時鐘的計時誤差無關，是物理時空本身造成的。"
同時性不是絕對的嗎?時間是與空間相關的嗎?宇宙時間快慢不但可以不均勻，而且可以有始有終的嗎?當然一切具體事物是有始有終的,這我在前文多次說過.宇宙中發(fā)生的同一事件不同人看來不是同時是可以的但能認為不是同時性的嗎?哪它還是同一件事物或同一事件嗎?同時不同時與同時性不是同一個概念!兩件事件當然一般不是同時發(fā)生的,那么同一件事件不同人接受到信息可能有先后之別是不同時的,但憑此就能認為同一件事件不是同時的嗎?當然一般人可能認為是不同時的,可是搞理論思唯的人對這樣兩件事件都搞不清楚還進行什么理論分析?
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文中又說了:
"特別要注意的是：相對論的時間概念，是邏輯推理的結果，它以光速不變?yōu)檫壿嬈瘘c，得出時間速率可變的結論，它和直覺并不關聯(lián)，所以較難理解。也就是說它不告訴你“動鐘變慢”的物理原因是什么，只告訴你這是公理的邏輯結果，并且由此建立的物理理論在一定適用范圍內是自洽的，其正確性由理論預言的事實與觀測實驗結果的吻合來證明。"
時間概念只是邏輯推理的結果嗎?"它以光速不變?yōu)檫壿嬈瘘c，得出時間速率可變的結論，它和直覺并不關聯(lián)"正確嗎?那么由此理論正確與否如何驗證?由此是可以"所以較難理解"嗎?這樣的"公理的邏輯結果"正確嗎?"由此建立的物理理論在一定適用范圍內是自洽"正確嗎?"其正確性由理論預言的事實與觀測實驗結果(能)吻合嗎?能證明嗎?試問一般人不進行邏輯推理的人就沒有時間概念了嗎?上海師范大學殷業(yè)完全在為愛因斯坦相對論時空觀抬轎吹喇叭.
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文終于說到點子上了:
"至此我們就給出了絕對時間和相對時間的概念，兩者最顯著區(qū)別是：時間的空間相關性。牛頓的絕對時間是空間無關的，愛因斯坦的相對時間是空間相關的。"
時間真的與空間直接相關嗎?那么空間方向無限可變的同時也是處處可反向的,那么時間也可反向嗎?時間也可隨時或時時反向嗎?誰見過?誰能證明?如何證明?
他又說:
"相對論的推理結果是：在無引力場的慣性標系中，時空不再均勻。根據(jù)等效原理，任一點可以找到一個局域慣性系，在其中狹義相對論成立，但不同點局域慣性系不同，所以時間速率不同，與空間坐標相關，所以時空不再均勻。愛因斯坦的時空概念，因為不涉及為什么是這樣的物理原因，所以表面上，牛頓時空概念和愛因斯坦時空概念是相斥的，使用了愛因斯坦時空概念好像就必須排斥牛頓時空概念，后面我們將會看到，如果用“物質空間”思想去重新審視時空觀，兩者是可以統(tǒng)一的。"
"無引力場的慣性標系中，時空不再均勻",那么無引力場的慣性標系中星球星系運行是什么樣的?是不均勻的了?實際中的時間不再均勻嗎?如果地球附近時間快很多并遠遠超過遠處時間,那要是真的發(fā)生宇宙大爆炸而是在我們時間之后時間不再均勻那么還談什么宇宙大爆炸論?宇宙還有什么起始之說?我前文所說的宇宙沒有起始是因為宇宙是永恒的.他下面所說的都是實際情況還是坐標系中的情況?我看他說的完全是坐標系中的情況,那我們再討論下去還有意義嗎?他說:"牛頓時空概念和愛因斯坦時空概念是相斥的".這話說對了,但兩者如何統(tǒng)一?
上海師范大學殷業(yè)在"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統(tǒng)一"(附錄(1))一文在下面絕對時間和相對時間的關系一節(jié)中提岀了"時間概念的直覺來之周而復始的自然現(xiàn)象的前后出現(xiàn)的順序".事物不是周而復始就沒有了順序?就沒有了時間概念了嗎?世界上的大江大河中流水就沒有順序了嗎?都得周而復始?他說"順序在前叫早，順序在后叫晚"這沒有錯,但愛因斯坦的時間是可以反向的,那么愛因斯坦的時間還有什么早晩可言?牛頓的絕對時間是形而上學的嗎?是不唯一的嗎?既然上段提岀時間不均勻,那時間有早晩時間有順序還有意義嗎?
上海師范大學殷業(yè)對愛因斯坦的時間可以反演時間可以倒流的不正確性一點也沒有覺察沒有討論.那他下面關于時間的操作的討論還有意義嗎?時間是操作而不是每個人的感覺?甚至許多動物都有時間感覺!我再和他討論還有意義嗎?我不與他討論了.他在提岀什么時間的操作定義以后又提岀其他新說法待我弄明白了再討論吧
他這胡說八道真的不值與之討論了.他在最后提岀了"牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對時空觀的統(tǒng)一".在那里提岀了三種時空觀：（1）牛頓的絕對時空觀；（2）愛因斯坦的相對時空觀；（3）物質空間時空觀.我只問一句三種時空觀之間如何通訊?不解決這個問題還有意義嗎?同在一個宇宙甚至同在一個星球如同外星人那樣.
讀者認為我說得不對的話歡迎批評批刔賜教!謝謝!
殷業(yè)認為我分析得不對完全可以反批,這方方面我已寫了不少文章了.從這篇文章往前不下數(shù)十篇了.尤以"愛因斯坦的廣義相對論不成立"(冷眼熱風一百六十一)值得一看.認為我說得不對的話歡迎批評批刔賜教!
附錄(1)：牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對時空觀的統(tǒng)一 網址：https://wenku.baidu.com/view/3b090e492b160b4e767fcf5e.html
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