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| 2025/06/21 01:22:00瀏覽23|回應0|推薦0 | |
相對論是描述宇宙的理論。理論建立在人類觀察真實現象的結果上。觀察結果受人類觀察本身的改變,並不能正確描述真實現象。那被觀察的真實現象是什麼呢?這就是真實論要描述的範疇。 那如何推導出真實論呢?這就是我當初面臨的困難。 在前面幾篇講述的是我由狹義相對論逆向推回真實論的觀念。敘述相當零散。從這篇開始,我要將這些零散的觀念組合成一套完整的理論。 然後從真實論描述的現象經過人類的觀察,正向推導出狹義相對論所描述的規律。一切都會顯得順理成章。 真實論描述的是相對論在人類觀察前的宇宙。這樣的宇宙應該是怎麼樣呢? 設想一個真實的宇宙,經過人的觀察,觀察的結果符合相對論。那麼這樣的宇宙必須有足夠的現象經過觀察得到相對論的物理定律。也可以有一些人類觀察不到的現象。甚至可以有經過非人類的觀察得到別種物理理論的現象。但是不可以有經過人類觀察不符相對論的現象。 真實宇宙可以有人類觀察不到的現象,既然觀察不到,自然可以任意設定。然而在建構物理理論時有最簡原則。用最簡單的理論描述物理規律。凡是觀察不到的現象,除非必要,都儘量不含在物理理論中。而另一方面,在建構物理理論時卻應儘量減少排除觀察不到的現象。總之,建構的理論需要恰到好處。
根據這些原則,對於宇宙的描述如下: 無重力的宇宙在宏觀上是四維空間。必然有一個四維笛卡兒座標系覆蓋整個空間。空間有方向性。方向稱為真實方向。在這個笛卡兒座標系中真實方向是以直線表示。 空間中有兩種物質:光線與物體。光線互相交織。在這個笛卡兒座標系中每一條光線與真實方向的夾角都等於45度。 所有的物體在宇宙空間中都是如極細線段的四維超體。這些細線的在任何一點的切線與真實方向的夾角小於光線的夾角。這些細線段可以分岔成許多條線段,也可以多條線段聚合成一條線段。 以上描述應該怎麼理解呢? 宇宙本身不能直接描述,只能通過座標系。四維空間只能用四維座標系映射。每一個空間點都恰有一個座標系的點對應。反之亦然。在描述中的「必然有」是關鍵。除了笛卡兒座標系外,宇宙還可以用許多其他座標系映射。座標系之間可以互相轉換。以不同種類的座標系來描述宇宙會截然不同。 宇宙可以用一個笛卡兒座標系覆蓋。宇宙空間必須是連續的。如果空間不連續,無論有幾塊,每一個應該視為相互獨立的宇宙。人類所在的宇宙是一個獨立的宇宙。而且不可能是類似四維球面型的空間。 真實宇宙空間沒有度量。度量是觀察者賦予宇宙空間的性質。度量有物理意義。當不同種類的觀察者以不同的度量衡量宇宙,會得到形式不同的規律。 以座標系描述宇宙,長度與角度由座標系賦予。只有數學意義而沒有物理意義。由於可以有多種的座標系,線段角度可以隨座標系而不同。描述中並沒有使用到長度。 真實方向是由光線的分布決定,並不是宇宙的空間的性質。而且只在某些座標系是直線。其他座標系可以不是直線。 光線與真實方向的夾角只是在某些座標系中為45度。 無論什麼座標系,任何兩條光線最多只能相交一次。物體線段與真實方向的夾角都小於光線與真實方向的夾角。 以上僅僅浮光掠影般的解說真實宇宙。針對人類如何觀察真實宇宙得到相對論論述。真正要理解得用各種座標系映射,深入探索宇宙的性質。 有了真實宇宙的描述,就可以推導人類如何觀察出相對論了。 |
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