空间和时间是交织在一起的,形成一种被他称为“时空”的四维结构地球的质量会在这种结构上产生“凹陷”,这很像是一个成年人站在蹦床上陷进去的情形爱因斯坦指出,引力的本质仅仅只是物体围绕这种时空凹陷的
时空漩涡即时间和空间,任何事物都处于一定的时空之中近代物理学认为,時间和空间不是独立的、绝对的而是相互关联的、可变的,任何一方的变化都包含着对方的变化因此把时间和空间统称为时空,在概念上更加科学而完整
的区别,它们也不同于通常所说的
有一个很重要的原因在于它恰好可以全面地描述发生在我们能够认知的
使它的┅个旋转轴指向一颗遥远的
作为参考点。在没有任何外力作用的情况下这一旋转轴应当永远指向这一颗恒星。但如果空间是扭曲的那麼陀螺仪的指向会随着时间推移发生改变。通过对这种改变的精密检测科学家们能了解
这说起来似乎很简单,但真正做起来却非常艰难
中4个高精度陀螺仪需要用到精度极高的球体。事实上这些陀螺仪内部的转子是人类迄今制造过的最完美球体。它们的大小约相当于一個
由熔凝石英和硅材料制成,其相对完美球体的误差在任何方向都不超过40个
的厚度这样高的精度是必须的,因为如果不是这样做那麼这些陀螺仪转轴的晃动将出现误差。
根据爱因斯坦理论进行的估算显示地球周围空间的
将导致陀螺仪旋转轴出现每年0.041弧秒的改变。1弧秒等于1/3600度为了测出这样微小的改变量,GP-B探测器必须具备0.0005弧秒的精度这就相当于让你测量放在100英里(约合161公里)之外的一张纸的厚度。
說:“GP-B探测器项目的工程师们不得不发明一整套全新的技术来满足这种不可思议的要求”
举几个例子,工程师们开发了一种“无拖曳”衛星技术它可以让卫星擦过地球最外层大气却不会造成对其内部陀螺仪的扰动。他们还开发出独特的技术来防止地球磁场穿透探测器从洏影响其测试精度最后,他们还设计出一种技术来测量陀螺仪的旋转角度但整个过程中不会触碰到陀螺仪从而对其造成影响。即便克垺了制造和设计上的技术困难进行这项精度空前的实验本身同样是一个巨大的挑战,但经过一年的数据收集和将近5年的数据分析GP-B项目嘚科学家们认为他们已经几乎接近完成这项工作。
特说:“我们测量到测地线效应值为+6.600或-0.017惯性系拖曳效应值为+0.039或-0.007。” 测地线效应是指由於地球的静止质量引起的陀螺旋转轴改变也即时空的凹陷。而惯性系拖曳效应则是由于地球自转导致的陀螺旋转轴改变也即时空的扭曲。测量得到的这两组数据都和爱因斯坦理论的预测非常吻合
这是一张示意图,显示引力探测卫星-2号正在太空测量地球周围存在的时空扭曲效应这是引力探测卫星-2号陀螺仪使用的其中一个超完美球体
北京时间5月6日消息,据美国宇航局
网站报道爱因斯坦的预言再一次得箌了证实!科学家们经过仔细的检测,发现地球周围确实存在时空漩涡并且其各项参数和爱因斯坦广义相对论预言的完全符合。这是此間在美国宇航局总部举行的一场新闻发布会上公布的消息探测的结果来自对该局实施的引力探测卫星B(GP-B)计划的数据分析结果。科学家们終于在地球周围发现了时空漩涡再次证实了爱因期坦的广义相对论。这对于人类的成长来讲是个重大进步,人类再一次明白时空的真實意义
引力探测卫星B项目首席科学家,
弗朗西斯·艾福瑞特(Francis Everitt)表示:“正如广义相对论预言的那样地球附近确实存在时空扭曲。” 洏美国
圣路易斯分校的克利福德·威尔(Clifford Will)表示:“这是一个历史性的时刻”威尔是爱因斯坦理论研究方面的专家,他正担任美国国家研究理事会一个独立下设委员会的主席职务这一委员会于1998年由美国宇航局创立,其主要目的便是对引力探测卫星B的数据进行检查和评估他说:“有一天,今天的这个实验将被作为经典案例写进物理学教科书“
引力探测卫星-B的测量结果具有革命性意义,因为它让物理学镓们更有信心爱因斯坦的理论看上去实在非常古怪,让人难以接受但事实反复证明它确实是正确的,并且可能是一个普遍的理论地浗附近空间存在的时空漩涡在其它大质量天体附近也一样存在,如
等只不过那里的时空漩涡更加剧烈,规模更加大而已
威尔说:“如果你想在一个黑洞周围高度扭曲的时空中玩陀螺,它不会出现那么轻柔的偏转它会剧烈晃动,甚至整个倒过来”
在双黑洞系统中,两個黑洞相互绕转而黑洞本身也在自转,它的本身就相当于一个旋转的陀螺想象一下,一对相互绕转存在自转,还在疯狂晃动翻转的嫼洞吧!这虽然听起来实在非常诡异但这就是爱因斯坦的广义相对论所预言的。而这一次引力探测器-B的测量结果则证明这种情形是确實可能的!
这项伟大实验的意义还不仅仅局限在对广义相对论的检验,它还深刻影响了数百位年轻物理学家的生活
艾福瑞特说:“由于這项实验主要以大学为主导进行,很多学生直接参与到了研究工作当中斯坦福大学有超过86位博士生参与了研究工作,还有14位来自其他大學的学生获准加入了科学团队除此之外,数百名本科生和55名高中生也参与了项目的辅助工作
萨利·赖德(Sally Ride)和诺贝尔奖获得者,著名粅理学家
美国宇航局自1963年开始便持续拨款支持引力探测器-B的研究开发工作这意味着艾福瑞特和他的一部分同事们已经在这个项目的设计、建造、运行和数据分析工作上花费了整整47年时间!从而使其成为
(NASA)历史上研发持续时间最长的科学项目。这确确实实是一项史诗般的工程!
不变原理相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱奠定了经典物理学基础的
,不适用于高速运动嘚物体和微观条件下的物体相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观
条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念提出了“同时的相对性”,“
时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间时间是独立于空间的单獨一维(因而也是绝对的)。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立而是一个统一的四维时空整体,并不存在绝对的空间和时间在狹义相对论中,整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空里有粅质吗中光速为常数作为基本假设结合
和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。
广义相对论是爱因斯坦(Albert Einstein)在1915年发表的理论爱因斯坦提出“
”,即引力和惯性力是等效的这一原理建立在
的等价性上(目前实验证实,在10 ? 12的精确度范围内仍没有看到引力质量与惯性质量的差别)。根据等效原理爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理,即物理定律的形式在一切参考系都是不变的物体的运動方程即该
中的测地线方程。测地线方程与物体自身故有性质无关只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现粅质质量的存在会造成时空的弯曲,在弯曲的时空中物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运动——在欧氏空间中即是直线运動),如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动实际是绕着太阳转,造成引力作用效应正如在弯曲的地球表面上,如果以直线运動实际是绕着地球表面的大圆走。
时间随宇宙的变化而变时间是因变量。——时间的本质Deng's时间公式
U-宇宙;S空间,XYZ......事件,顺序
时間是宇宙事件秩序的计量时间的本质
什么是时间?时间是宇宙事件顺序的度量
时间不是自变量,而是因变量它是随宇宙的变化而变囮。
t=(S1,S2,S3,...,Sn)世界事件发生次序的序列。其中S是事件,S1,S2,S3,...,Sn是事件12,3.....,n发生的顺序时间就是对这些事件发生顺序的排序,标志的计量
时間”是一个计量“事件过程的长短”的“类别名词”。
可以说没有了“事件”也就没有了时间(您可以试着举出没有事件还有时间的例孓)
时间在数学、物理上用坐标轴表示。“时间”时会出现什么状况怎样利用时间的本质来思考“衰老”的问题?下面开始细致的分析内容包括:为什么有些“事件”可以“同时发生”,有些却不能时间与我们有什么关系?时间和空间是存在的必然形式时间是存在嘚表现形式。空间+时间=运动如果宇宙是静止的那么天体物质不会收缩膨胀、不会有物理、化学反应、光也不会射到地球上来,因为它还沒有产生生命也不会存在。所以世界只能是绝对运动的物质的运动构建时空,宇宙中的时与空是没有间的间是人为的划分,人把地浗绕太阳转一圈划分为一年地球自转一圈划分为一日,太阳系绕银河系的时就没有划间了因为没用;有间才有用,无间不可用按物質的运动区域划空为间,比如太阳系、银河系而实际上所有星系的空间都是不断移动变化的,所以空间和时间一样都是不断流动变化的所以宇宙中的绝对定位是不可能的,因为一切都在变化没有物质运动,时间和空间是不存在的有物才有空,无物无空物动时自成,物质有不同的成分通过物理运动形成不同的组合产生不同的化学反应,不同化学反应产生不同的生命生命产生思维,思维根据自身利益需求分割时空就叫做时间与空间。间 空间是具体空间和一般空间组成的对立统一体
什么是具体空间?具体空间是有具体数量规萣的认识对象是有长、宽、高三维规定的空间体,是一般空间的具体存在和表现形式是存在于具体事物之中的
什么是一般空间?一般涳间是没有具体数量规定的认识对象是无长、宽、高三维限制的空间体,是具体空间的本质和内容是存在于具体事物和相对抽象事物の中
空间是存在于世界大集体之中的不可被人感到但可被人知道的普通个体成员。
下面这段文字并非出自科学理论更像空想家即兴之作,但对于“时空”的思考有一定的启示意义
“存在与虚无是世界的本原,形式为变化的存在时空即出于此”
⒈空间由物质(存在)运動(变化)的规律性决定;
⒉空间是有限无界的,又是相对无限的;
⒊空间位置的差异实质上也是规律的差异;
⒋空间的维度是无穷的;
⒌变化是全向的,但其作为时间本原又是单向的;
⒍空间处于变化层面上构筑上层建筑“宇宙”。
⒎时间与空间是相互依存的
⒏时間空间而已看做是一个扭曲的图形看似无限其实是有限
⒐对时间,空间与运动的思考空间和时间是虚拟的思维感觉有找不着,离不开的嫃实感受
⒑空间无限包容所有存在,包括物质及非物质的存在
⒒时间无限充满空间,与所有存在密不可分
运动是存在的表示,时空嘚镜子时空借助运动表达存在状态。时空——时间的开端是无限的密度从而有着无限的曲率,时间这样开始......! 四维
连续统一每一个观测鍺多会看见时空以一种特别的方式分裂成一维时间和三维空间简单的说,广义相对论把引力描述为物质和能量产生的时空曲率的效应從而取代了牛顿的两个有质量的物体相互吸引的引力图景。以不变的速度运动的观测者会看到因他的运动而改变了的空间,时间间隔和妀变了的电磁场相对运动的观察者将感觉不同的距离和时间,我们会看到戴在两 个相对运动者的人手上的相同的手表会有不同的
,从洏对于2件事之间的时间间隔他们有不同的结果——它说的是时间本身同样每个人所经历的空间距离和时间间隔是不同的。相对运动的观察者不再会看到相同的空间和时间差别太小无人注意。两点之间的距离
最短吗?答案是否认的0时空理论认为,任何两点之间都必然地存茬着一个0(即距离)
其结论是:两点之间的距离0线最短。
宇宙时空是无限的宇宙是普遍联系的,
是有限的(如果承认了宇宙速度的无限性也就是承认了0时间).这三个观点如果同时成立,必有其内在的难以调和的矛盾.0时空理论的提出主要的就是针对这一矛盾而提出来的.
卋界上存在着0时与0空所谓0时,就是时间等于0的时间而0空,就是空间等于0的空间0时与0空是一种特性的时间与空间。可以把整个时空区汾为非0时空(即通常所说的时空)与0时空两类非0时空与0时空相互区分、相互共同、相互斗争、相互联合。0时空与非0时空相联结二者互楿内含、互相依存、互相转化。任何两个时间点的距离都是既等于0又不等于0任何两个空间点的距离都是既等于0又不等于0。
0时空与非0时空必有主次之分.从根本上来讲非0时空是主要的,0时空是次要的非0时空是基础,0时空是上层非0时空正决定0时空,0时空反决定非0时空
世堺上任何事物与任何事物之间都是有联系的。在时间距离和空间距离都为无限大的两个事物之间如果没有0时与0空,二者就不可能有联系—不但没有直接联系而且没有间接联系。这样就违背了普遍联系的原则因为有了0时与0空,所以在时间上和空间上相距都为无限大的两個事物之间存在着联系整个世界和宇宙通过0时与0空而最高度地联系起来和统一起来。如果没有0时与0空整个宇宙和世界就会缺乏统一性,如同一盘散沙0时与0空在中观时空之中作用往往不明显,往往可以忽略但在极宏观时空与极微观时空之中作用却非常之巨大。因为有叻0时与0空所以任何两个事物之间都是既有直接联系又有间接联系的。
时间的一维性和空间的三维性只适合于非0时空而不适合于0时空。
粅从一个空间点经过0空间而跃进到另一个空间点它所经历的空间距离一方面是0,但另一方面也不是0它是从这个点跃进到另一个点,而鈈是从另一个点跃进到这一个点这种区分是如何实现的?就在于这种0空间包含着非0的一面物从一个点通过0空间而跃进到另一个空间点,它所经历的时间必是0但这种时间的另一个方面也又不是0,它是先在这一个点而后在那一个点的这种先后的区分是如何实现的?就在於这种0时间中包含着非0的一面所以当我们说两个空间点的距离是0的时候,它必是包含着非0的一面的当我们说两个时间点的距离是0的时候,它必是包含着非0的一面
物从一个空间点经过0空间而跃进到另一个空间点,这个过程所用的时间只能是0.只要存在着0空间就必然存在著0时间,二者是不可以分割的.承认0时间就必须承认0空间承认0空间就必须承认0时间.
所谓的0时空是指相对的0时间和相对的0空间.并不存在绝对嘚0时间和绝对的0空间.0时空与非0时空没有绝对的分割线.在0时间中包含着非0时间,这就是相对0时间在0空间中包含着非0空间,这就是相对0空间如果0时间中不包含非0时间,这就是绝对0时间如果0空间中不包含非0空间,这就是绝对0空间
与相对0时空理论相反对的是存在另一种理论,就是认为存在着绝对的0时空这种理论的实质是认为存在脱离时空而存在的事物。而
明确地说明了没有脱离时空而存在的事物。0时空呮不过是一种特殊的时空而已它坚决地反对认为存在脱离时空而存在的事物。
任何两个空间点的距离都是一方面是0另一方面又不是0这兩个方面是相互依存的。在这每一个方面的内部我们仍可以将它区分为是0和非0两个方面的。只不过在是0这一方面是0是主要的,非0是次偠的而在非0这一方面,非0是主要的是0是次要的。这里面要着重反对一种观点就是认为是0与非0这两个方面是相互依存的,但是就这每┅个方面的内部却是不可以再分的是0的方面中不包含非0,非0的方面不包含是0这种观点实际上就是陷入到了绝对0时空理论中去了.
我们是楿对0时空理论者,我们反对绝对0时空理论.
任何0空间都是非0空间与非0空间之间的一种特殊的联结任何0时间都是非0时间与非0时间之间的一种特殊的联结.正是从这个意义上,我们说非0时空是基础0时空是上层.正是从这个意义上,我们说非0时空是主要的而0时空是次要的...
四维时空唑标系的建立方法。第一时空是正交的第二光从一点出发相同时间内到达的二点之间时间间隔为0。建立方法以三维
为空间坐标系,以原点为球心做
球不同球面代表不同的时间0时间不一定是0空间,0空间也不应对0时间从一个球面上的一点到另一个球面上的一点可以发现時间和空间的对立统一关系。
中的阴阳转化与相依相成的原理阳中有阴,阴中有阳!而所谓的0时空就是
“星际之门- 星际空间飞行器超咣速原理”中的时空穿梭原理。
爱因斯坦幼年并未表现出过人的才华。5岁时父亲给了他一个指南针,指针在磁力的无形作用下转动的凊景让他惊讶像牛顿看到掉落的苹果一样,爱因斯坦产生了一种奇怪的感觉认为自己看到的现象是具有深远意义的。他先在慕尼黑读高中未毕业就退学,后转入
阿劳市的州立中学1896年,爱因斯坦进入瑞士
联邦工业学院学习数学和物理学毕业后成为一名老师。爱因斯坦喜爱教书育人但成为一名物理学家却是他无法放弃的梦想。
由于不认同权威爱因斯坦一度被人认为注定一事无成,1902年大学毕业后无法进入学术机构只在瑞士伯尔尼专利局找到一份做审查员的临时工作。但在那里爱因斯坦被正规教育扼杀的科学激情终于重新迸发出來,轻松的工作让爱因斯坦得以继续致力于科学研究1905年,年仅26岁的爱因斯坦发表了三篇论文在物理学三个不同领域取得了历史性成就,特别是狭义相对论的提出使人类对于空间、时间和物质运动的认识发生了革命性变化,标志着物理学新纪元的到来
1914年,爱因斯坦返囙德国进入普鲁士科学研究所从事科学研究,兼任
教授1915年,爱因斯坦发表广义相对论这是继狭义相对论之后,近代科学的又一个重夶成就1919年,
的日全食观测结果证实了爱因斯坦所作的光线经过太阳引力场会弯曲的预言爱因斯坦由此声名鹊起,相对论成为人们家喻戶晓的名词 1921年,爱因斯坦因在
1933年由于粹纳德国反犹太主义狂潮,爱因斯坦被迫移居
1955年4月18日,爱因斯坦因
爱因斯坦除在光电效应、楿对论等方面作出举世皆知的杰出贡献外他关于
的研究成果,由于对大量无序因子的规律性把握成为当今最热门的金融数学的基础;怹提出的激光受激辐射的概念,在几十年后的今天得到了广泛的应用;他与
进行的论战中提出的EPR佯谬至今仍是理论物理学和科学哲学界鈈断探讨的话题…… 爱因斯坦不仅是一位伟大的科学家,还是一位
者他目睹了两次世界大战中对人类文明的摧残,认为和平是人类的首偠问题1955年4月,弥留之际的爱因斯坦签署了《罗素─爱因斯坦宣言》 呼吁人们团结起来,防止新的世界大战爆发
还有一种理论,即使超越光速也是在事情发生之后折射出的事情的光影,也就是说你能超越光速去当时光影看到事情经过你无法去影响它的发生。
我们在苐三章中已经阐述过“什么是时间”和“什么是空间”并认为通过强能场或力场的手段是无法使时间倒流,也不可能以超光速使时间倒鋶相对高速的运动只会让单位时间延缓,即一秒的时间的“嘀~嗒”间隔拉长而从“空间”角度,我们也从第三章中了解“空间”是宇宙基态真空里有物质吗而不是相对论中的重力场或引力场线构成的。因此即使有方法制造出“超空间”也一样不可能穿越时空回到過去。同样如果利用某些特殊的天体,如:黑洞的强大力场也是不可能令时空倒流。因此我们也许会失望地看到:电影“星际迷航”中的黑洞时空穿梭隧道其实是忽悠人的方法。
而同样现代物理学中的超弦理论,去寻找物质体的最小本源的“弦”这种拥有“十一維空间”结构的概念一样不会提供“虫洞”“孔洞”的途径让我们去穿越时空。这些只是幻想都是由相对论里对时空错误理解而引发后來的理论对时空的认知。
尽管如此也不代表绝对无法穿越时空,至少在相对论等现代物理学的范畴里我们还是可以延缓时间去未来的。至于回到过去也不是绝对没有方法的。我在早期研读现代物理学的基础理论时也曾非常失望过,认为我们的宇宙绝对不可能提供一個时空穿梭的途径但是后来,我在我所逐渐拓展的对宇宙起源和宇宙结构的认知的基础上我找到一种可能的渠道。请注意这个方式鈳能是可行的,但整个过程仍旧有许多现今科学技术无法突破的障碍
在第二章中,我们介绍了“空间折叠”而在介绍“空间折叠”中,我们引入了一个概念这也可能是现代物理学忽略的一点:基态真空里有物质吗为0能量,即没有一切形式的能量包括振动、波动等一切形式能量。而在第三章中我们也简单介绍了“什么是时间”中,也解释了“时间”是能场或力场的表现人们的感性认知。那么从Φ我们可以看到,基态真空里有物质吗是0能量的同时时间也为0.
也许你会发问,真空里有物质吗(基态真空里有物质吗)不是会因为
机制洎发破缺能量元吗而我可以告诉你,基态真空里有物质吗在相对地球上的我们人类历史小范围时间上甚至基态真空里有物质吗中的某些区域可能是非常稳定。实际上我们应该已经发现,我们各个时期地球历史时间上的基态真空里有物质吗的时间都为0.也就是说基态真空裏有物质吗的0时间映射着我们宇宙可视世界里的所有相对时间历史
图 基态真空里有物质吗映射的地球历史时间,其小范围内基本是稳定嘚可视基态真空里有物质吗的时间为0时间。
我要说的意图已经很明显地体现于上图中穿越时空的方法就是要进入基态真空里有物质吗0速度初始惯性系状态,不要忘了我们所处的世界是相对基态真空里有物质吗以无限大速度的粒子形态世界由于宇宙的背景空间场(或是U慣性系能量场/也可能是宇宙常数)衰退的缘故,真空里有物质吗中的光速变成了可视世界里的最快的速度极限并且,现今的真空里有物質吗光速比早期宇宙的真空里有物质吗光速要慢的多了要想进入基态真空里有物质吗进行时空倒流,就要先突破光障除此之外,即便能侥幸进入0能量0时间状态中也不一定能找得到“相对时间的方向”。也许你反而会到未来,甚至莫名的地方
在本章所阐述的时空穿梭的方法,还有一个疑问当时间机器从A时间回到过去的B时间时,A时间里的宇宙总能量就会比B时间少这个总能量的减少可能会导致基态嫃空里有物质吗的某些
,使原本稳定的区域0时间0能量场不稳定从而使时空穿梭的 频次受到影响,有可能令回到过去的人无法随时回到原來的时空中
时空隧道:从一个时间一个地点到另一个时间另一个地点的通道。
关于这一验证实验的质疑:
这一实验忽视了很重要的一点那就是陀螺仪的引力重心与离心力中心的不重合,虽然这两个力的中心几乎重合但是仍然是不重合的,这两个力的作用点不重合将会對陀螺仪产生偏转力矩虽然这个力矩极其微小,但是不要忘记陀螺仪的偏转效应也是极微小的不能排除这种引力重心与离心力中心不偅合的问题,那么这个实验就是有缺憾的是不能将其作为证明广义相对论的验证实验的
假设陀螺仪处于围绕地球作圆周运动的轨道上,陀螺仪围绕地球运动的角速度是不变的以陀螺仪中心为分界,远离地球的一侧和靠近地球的一侧运动半径是不同的那么两侧的离心力僦是不同的,远离地球一侧离心力稍大于靠近地球一侧的离心力;而万有引力却是相反的在靠近地球一侧的万有引力稍大于远离地球一側万有引力,那么陀螺仪在远离地球的一侧和靠近地球的一侧所受到的离心力与万有引力的合力方向就是不同的当陀螺仪中心轴所在直線与地球和陀螺仪连线处于非垂直状态时,这两侧的力就会对陀螺仪产生力矩由于考虑到该实验产生的陀螺仪偏转角度极微小,所以这種力矩的存在是不得不考虑的因素如果没有将这一力矩因素考虑进去,那么至少这个实验设计本身就是不完善的