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真理论者 发表于  2019-02-12 12:24:45 450字 ( 0/139)

空间是事物存在范围的大小,空间中必有事物存在,你的其中没有事物存在的所谓“空间”纯属虚构;时间是事物变化过程的长短,时间中必有事物变化,你的其中没有事...

时间和空间:     网上有关空间弯曲的问题争论了许久,各有各的说法,其都有一定道理。我的时空观点是时空里存在空间弯曲现象,而且这种空间弯曲是时空固有的性质。要阐述时空弯曲问题首先要说明一些有关时空弯曲的概念,这对于正确理解时空弯曲有非常好的帮助。
           我的空间和时间,为什么这样说哪?因为对于空间和时间有各种理论和解释,我只说明我自己对空间和时间的理解和理论。空间就是本来的客观存在,它具有数学意义,其能表示大小。空间什么也没有,它在客观存在以外就是存在和不存在的辩证统一体。空间是均匀、平直色的,一旦有物质出现在空间里时间就出现了,因为时间是物质演化过程的记录。物质改变了空间的性质,物质出现在空间时其周围时空被改变了,时空弯曲了,均匀、平直的空间不均匀、平直了,时空开始取代空间产生宇宙(时空)。宇宙(时空)就有了时间,物质开始演化,这是宇宙里的普遍规律,从物质的最小单位原子开始就已经存在时间的作用了,这就是物质的衰变。原子衰减促进了物质运动,时间也就能发展,这是时空存在的必要条件。物质、时间,它们不可分开,这好像挺不好理解的,物质同时间有什么关系哪?风马牛。实际上物质同时间有关系,而且是紧密关系,它们不可分离。物质是客观实在,时间是物质演化过程的记录,没有记录了物质的演化过程就不存在了,过去的物质哪?衰减的物质哪?只有记录存在,物质演化过程才能体现过去衰减的物质,历史物质的踪迹。这种记录可不是像我们手写笔记那种记录!这是时间记录,时间凝结着物质的过去存在。                                                                                                                                时间和物质不可分离,在物质最小单位里存在时间因素,物质的自然衰减性质就是时间在物质里的因素。时空里的物质都有这种因素,这是物质和时间共存的依据,物质在空间里刚一出现时,时间就出现了,时空就开始诞生了。
          空间是本来客观存在,它有数学意义。本来就是最初的状态,宇宙形成之前的状态,这时的空间就是纯空间没有任何物质的空间,也没有时间,只有均匀、平直的纯空间状态。在物质刚出现时时间记录物质的演化过程,时间诞生了,时空也诞生了,既宇宙诞生了。这时的空间已经不是原来的纯空间了,它已经转化为后天空间了,既后空间。在时空里后空间是组成四维时空的不要条件,这种四维时空不是四维几何空间,它是三维几何空间和时间共同作用的时空,既宇宙。这是一个有物质演化的四维空间,既时空。它有血有肉了,其是动态的物理世界,时间开始永恒地发展下去了,物质开始永恒地演化下去了,天体开始永恒地运动、湮灭、复生下去了。在这样的时空里存在后空间弯曲现象,这种后空间弯曲现象是时空的固有性质。
         时空弯曲(后时空弯曲)表征了天体自身的几何形状,它是天体占据时空里的三维域的边界客观实在。当天体移动后其域又恢复原来时空的状态了,这是由于时空是均匀、平直的,本来是只有数学意义的原因。天体占据域就是时空弯曲、后时空弯曲、空间弯曲。这种空间弯曲是时空固有的性质,这同爱因斯坦的时空弯曲有内在联系,其表现形式不同,其是天体自身曲率造成的并影响整体时空性质的原因。
        下面是爱因斯坦时空弯曲情况,这是专业人士的文章:
爱因斯坦弯曲时空幽灵:广义相对论四大验证
弯曲时空的引入
    爱因斯坦在1905年创立以四维时空变换为基础的运动学,即狭义相对论(SR)。在爱因斯坦之前的时空观认为,相互运动的两个观测者彼此使用同一个钟, 因此时间表述相同。 然而, 这个隐喻的“同时”观念在考虑高速运动时遇到问题, 这是由于观测信号的速度是光速c,即每秒30万公里,当我们运动速度接近光速时,就必须考虑两者信号速度导致的时间偏差。日常生活中,我们的速度远远小于光速,比如车速100公里/小时,这只是光速的千万分之一,不足为虑。地球卫星的轨道速度如10公里/秒,这是光速的十万分之三, 因此轨道卫星的GPS计时系统在长期运行时要考虑相对论效应。 以上就是四维时空引入的理由,那就是参考系统彼此联络信号光速的考虑。 这里光线运动和自由粒子仍然是直线,所以时空是平直的。
    随后爱因斯坦便开始考虑在引力场中的运动描述,而星体万有引力将带来加速运动,这将与匀速运动的狭义相对论时空变换完全不同, 那里的观测者彼此匀速运动。 直到1915年, 在数学家格罗斯曼和希尔伯特的帮助下, 整合了狭义相对论和牛顿万有引力定律于一体,将引力场“力”的概念描述描述成时空弯曲, 即光线在引力场运动走测地线,这好比地球表面的大圆。在地面,我们的经验告诉自己走路是直线,假如你的路延长20公里,可能会发现你自己的路向下弯曲了,因为地球是圆的。这在欧洲地中海航海史上, 人们发现远方的船是慢慢地逐步跳下我们的视线, 这说明大海水面在大尺度是球面。但是在小范围,球面近视看成平面没有问题。同样的道理,在小的区域,引力造成的时空弯曲不明显,所以平直时空是完美近似。当引力场较强,观测区域变大时,弯曲的效应就得考虑,否则误差太大。

       所以在引力场下,狭义相对论(SR)+牛顿引力理论,变成了广义相对论(GR)。 当引力场极其微弱时,GR回归SR; 当运动速度较慢时,GR回到牛顿引力理论。 因此广义相对论是以往理论成就的登峰造极,它不违反传统的低速弱引力的实验事实。 换言之, 狭义相对论和牛顿引力定律仅仅是爱因斯坦广义相对论的近似情况。 那么,广义相对论的独特新结论和预言将是什么情况? 炮弹在引力场下走抛物线,这是引力场造成的,即弯曲时空轨道运动的表现。如果没有引力场,或者沿着地心径向运动,那么炮弹走直线了。显然,牛顿苹果的下落属于后者的地心指向运动情况。
    就此, 爱因斯坦广义相对论提出了三个可以验证的实验,并在其后由天文学家和物理学家实现了验证。这就是引力红移,光线偏折和水星近日点进动。后来又增加了第四个验证,即雷达回波的时间延迟。
一、引力红移
    广义相对论认为,引力势强的地方,固有时间的流逝速度慢,也就是说离天体越近,时间越慢。这样,天体表面原子发出的光周期变长,由于光速不变,相应的频率变小,就会向光谱中红光方向移动,称为引力红移。宇宙中有很多致密的天体,可以测量它们发出的光的频率,并与地球的相应原子发出的光作比较,发现红移量与相对论预言一致。上世纪60年代初, 物理学家在地球引力场中利用伽玛射线的无反冲共振吸收效应(穆斯堡尔效应)测量了光垂直传播产生的红移,结果与广义相对论预言一致。
二、引力场中的光线偏折
    按照光的波动说,光在引力场中不应该有任何偏折,按半经典式的"量子论加牛顿引力论"的混合概念,用普朗克公式E=hv和质能公式E=Mc^2 求出光子的质量,再用牛顿万有引力定律计算得到太阳附近的光的偏折角,是约0.87角秒。 而由广义相对论计算得到的偏折角是1.75角秒,为前者的两倍。1919年,一战刚结束,英国科学家爱丁顿领导的两支考察队,利用跨大西洋日全食的机会观测,得到的结果约为1.7角秒,而且刚好在相对论实验误差范围之内,引起误差的主要原因可能是太阳大气对光线的偏折。在现代,通过射电望远镜可以观测类星体的射电信号在太阳引力场中的偏折,而不必等待日全食这种稀有的机会。高精度的测量结果进一步证实了广义相对论的结论。 进一步,当星体光源发出的光在引力场(星系及黑洞)附近经过时,光线会像通过透镜一样发生弯曲,当光路经过引力场不同位置时, 这导致地面观测者看到若干个星体的成像, 此类引力透镜现象极其普遍地被天文学家观测到。
三、水星近日点进动
     天文观测记录了水星近日点(椭圆轨道短轴位置)每百年移动5600角秒,研究者曾经考虑了各种因素,根据牛顿理论只能解释其中的5557角秒,剩余的43角秒不知从何而来,无法解释。广义相对论的计算结果与平方反比的万有引力定律有所差异,这一差异刚好使水星的近日点 每百年移动43角秒。
四、雷达回波时间延迟
      广义相对论认为光子靠近引力场时,就会发生时间延迟效应。光线轨迹在引力场中弯曲, 使得其路径延长。这种的弯曲现象可以等价地看成是一种折射,相当于有效光速减慢,因此从空间某一点发出的信号,如果途经太阳附近,到达地球的时间将有所延迟。这一想法首先由美国物理学家夏比洛(Shapiro)于1964年提出,由此来检验广义相对论是否正确。 从地球向行星发射雷达信号,接收行星反射的信号,测量信号往返的时间。 如果太阳正好处于行星和地球的连线,那么信号往返时间较没有太阳的情况变长。如此,可以检验空间是否发生了弯曲,是否有时间延迟。 1960年代美国物理学家克服重重困难,完成了有关实验。 研究小组先后对水星、金星与火星进行了雷达实验,证明雷达回波确有延迟现象,太阳质量导致的雷达波往返的时间延迟将达到200毫秒左右, 结果与广义相对论预言相符。 近年研究人员试验月球作为反射靶,实验精度有所改善, 所得结果与广义相对论理论值一致。
        2003年天文学家利用卡西尼号土星探测器, 重复先前的实验, 测量精度在0.002%范围内观测与理论一致,这是迄今为止精度最高的广义相对论实验验证。此外,在毫秒脉冲星双星系统的计时观测中,来自星体的脉冲信号到达地球的时间存在延迟,这与广义相对论引力时间延迟的影响一致。
(摘自:中国国家天文台研究员张承民文)
            从这一文章看两种时空弯曲都有存在的客观事实,这是必然的客观存在。文章讲科学家把万有引力理论和狭义相对论结合起来了,构成新的GR理论,这是综合了低速和高速理论的优点实施的客观、有效理论。这种GR理论在不同条件下就会发展成原来的理论,如:当时空里的引力场向减弱的情况发展时GR就向SR的方向发展,以至于发展成SR(狭义相对论),当物体在时空里表征速度小的方向发展时GR就向万有引力理论发展,以至于发展成万有引力理论。这是通过科学家们实际实验的出的相关结论。在这一结论中存在一定数据误差,这是理论相对矛盾硬要按人为意识组合共同作用时空产生的必然结果,其平衡矛盾是理论自然释放出的误差值。
           现代观测认识结果发现时空里有大量的电磁场、粒子,这使时空变成了一个不是纯真空的环境了,它有介子了,犹如当初爱因斯坦发表以太不存在时人们认识时空里有以太一样现在却真实存在了。由于这种存在可能犹如一些人梦想的那样会颠覆爱因斯坦的相对理论。这是可能不大的情况,因为在爱因斯坦研究出相对论时时空这种情况就存在了。现在也要确实地研究这种时空介子对光路是否有影响,其是否是常规物质那种影响结果,衍射。如果存在大量的时空介子,而且是电磁场和粒子,那时空的有些相像就印证了,如:时空扭曲。

        刘铁军

                                 二零一九年二月十一日

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