超大统一易之希格斯理论《续二》
2017-07-03 16:03:41
  • 0
  • 1
  • 2
  • 0

先说说什么是空间?

数学家定义是一个由点构成的坐标系,而在物理学家定义之坐标系中,点的概念已经发生了变化,变成了一个由“点空间”构成的物理坐标,现在称为“卡拉比-邱”空间(也就是庞加莱猜想所要证明的那个“闭空间”),如果不加以进一步的定义,那只是个“平凡”的空间(也即没有重力,平直的光子空间)。所以,它是一个没有实在物质和重力的空间,其中不具备重力场,也没有引力之相互作用。真正实在的空间,必须同时存在物质和能量,所以创造出物质与能量,就可出创造空间。空间总是和物质与能量相关联。

当然,你也可以说“光子”也是一种能量,可以构成一个“光子空间”,但如果“光子空间”中没有其它的物质,光子就不能与其发生相互作用,显然,这与物质空间中存在“光线”的物理事实不符。虽然按照物理的终极理解:所以的物质都是由“光子”所组成,但那只是最高能量的一种状态,在通常意义下的空间中,“光”能量与物质总是如影相伴,相互生成的。

爱因斯坦在创立相对论时,首先是狭义相对论,给出了一个三维的空间加一维的时间,既爱因斯坦的“规度”空间(闵科夫斯基空间),并在其中定义了真空中的光速,这是一个没有“重力”的空间,但是其中具有电磁场(也就是光),而电磁场符合“洛伦茨变换”,而经典运动力学中的物质只满足“伽利略变换”。如果我们要在其中加入物质,也就是物质的质量(M),物质的运动速度就要被光速所限制,不能使得其运动速度达到光速。由此可知,光子(没有静止质量,运动之电磁波具有动量)与具有质量的物质是两种性质截然不同的物质。这就导致了物质的“二元论”。

在爱因斯坦之前的物理学(牛顿为代表的经典物理)中,空间和时间是一个绝对不变的物理量,而爱因斯坦的功绩在于,发现物质运动会使其量度发生改变,出现物质量度的“相对性”。由此,该理论获得了“相对论”的称谓,这是一个划时代的发现。一系列的物理实验也证实了其理论的正确性,这也说明,在自然界,绝对化的理念是不能成立的。

再说说时间

虽然爱因斯坦开启了时空之门,但对于时间的认识,仍旧是是而非。这是由于时代的缘故,他的思想也被局限住了。虽然他在其理论中,也把时间和空间量放在了一起,给出了狭义相对论的“规度”公式(“规度”就是经典物理所说的“长度”),但只是将之处理为一个定义模糊的“类时空间”,没有再进一步,将之彻底地物质化与空间化。在往后的理论发展,科学家们也没跳出这个怪圈,仍然沿用牛顿经典物理的时间概念。而依照现代的理论认知,真正的相对性,在于时间与空间的相对性,而不仅仅是物理量的运动相对性。所以,物理革命的突破重点,在于对时间空间(类时空间)以及由之发展出之高维空间的观念认识。如此,就会回到量子力学的基础:希尔伯特空间。致此,相对论就会非常自然地与量子论融合为一体。这时您才会如梦方醒,不由自主地说一句话:“原来,时间只是一个幻觉啊!”

古今物理学所说的“时间”观念,其实就是热力学的“熵增”过程,在我们所在的三维空间,“熵”总是朝向增加的方向,也就是所谓的“时间之箭”。其运动带来的表象是物质衰败的“老化”,动植物的寿命等。。。而这却不是“时间”的物理本质,“时间”的真正物理内涵是“时间物质场”的频率震荡,它是与物质的能量成正比的。通俗地说,一个物质的“老化”,是一个系统内能的衰减,也即频率的下降,和伴随而来的热力学过程。“熵增”使得物质系统内在的“有序度”下降,最后导致系统的分解。

《爱因斯坦全集》外文版多达25卷,而中文版只出了7卷,里面全是爱氏的论文文稿,通讯信件及草稿,它反映了相对论创立的原始思路、其中发生的争论和事后的修改。由此可见,老爱即使伟大,也同样会出错,这也导致他的多篇论文自己退稿。但仅仅是一些很小的错误,其根本性的观念错误,大家却仍然混混噩噩,浑然不知。由此可见,人类的思维惯性有多大!

按照现代物理的前沿理论,只有在牛顿物理学所描述的三维空间(即我们所居住和观察到得宇宙),才有空间位置(x,y,z)的概念,对于高维空间而言,“空间中的位置”,是一个“非定域性”的概念。也就是说,其间的“物质”(能量场)的存在形态相对于三维空间物质的“有”而言,是一个“无”的概念。通俗地讲,就好比数学上的“1”和“0”的关系,如实物占有空间及位置,而空间本身,则遍布于宇宙,虽自在自有,而变动不居。也正由于这个“无”的物理机制的存在,才生成了高维空间的无穷性质。这个居于无穷的“无”,就是宇宙的“终极”。按照空间的循环生成原理,我们所在的某个无穷层次的三维空间,是可以由相应的“高位空间”所生成的。这就是所谓的“宇宙生成说”。在物理学中,是支持空间被“生成”和“创造”的,其低维的时空被称作“旋量”,而高维的时空则叫作“扭量”。

空间是有层次和等级之分的,这个层次和等级的高低划定,是以物质及体系的相对大小与能量高低来确定和划分的,这是一个物质和能量并用的分类规律。存在于所有的空间层次,而且在每个空间层次,都有相应的“平行空间”,也就是可以看作“影子镜像”的“反物质”空间。就物质分类理论而言,有基于我们所在“本位空间”的宏观与微观两个方向的分类法,从宏观到微观,渺观,茫观的“细化”分类法方向,还有从宏观到大观,巨观,极观的“粗化”分类法方向。由于大小的观念具有相对性,没有绝对的大小,大与小,也是一个可以相互转化的概念,大到极处就是小,小到极处就是大。在物理上,没有数学“无穷大”概念的存在地位。基于“湮灭定律”,所有的“正”“反”物质相互作用都会化为能量,也就是通常所说的“光”。由于每个物质及其体系都有它的“影子世界”(反物质),也就是道家所说的“阴阳”。而“正反世界”无时不刻不在发生相互作用(产生出“光”),且“光”的能量正比于其频率的高低。我们就可以把相当高频的“光子体”看做是“神”或“上帝”,而介于“正反世界”的物质实体,就是其肇源的物质体。

并且,所谓的高位或异度空间,实际就在每个人的身边,打个通俗的比方:把一张纸的正面朝向你的眼睛,你可以看到整张纸,这时可以将之视为哲学上的“有”,也即数学上的“1”。假如这张纸极薄,以90度方向对着你的眼睛,就可能根本看不到了,既然是看不到的东西,在人们头脑的概念中,就被视为哲学上的“无”或数学上的“0”。而在实际上,这个所谓“不存在”的“0”,即不是什么都没有,只是一种微观极致的“有”。哲学上的“有”与“无”,数学上的的“1”,“0”,只是人们对客观自然观察形成的感性知觉,是头脑思维属性上的一种绝对化概念与符号之抽象。因为在自然界,那种绝对化得物质是不存在的,即使在物理上,表征什么都没有的“绝对真空”也是不存在的。所以,对于哲学及科学,不被观察的曰“形而上”,即纯粹概念的唯心主义观点,而对其“形而下”,就是所谓的唯物主义观点。

也正是由于空间层次的“相对性”,才决定了我们的世界是“二元一像”的。由此造就出“实在一元论”的世界观,也即哲学上的唯物主义。在其统领下的西方实证科学中,被称之为“实在论”,唯物主义的世界观,出自于我们所在空间与其它空间的“相对性”带来的“观察者效应”,由此产生出“一元世界”的感官幻像。这个实在的“一像”的幻觉,源于人们生理感官对客体之实体世界的感知。与此同时,在人类的生理心理上,还存在一个我们称之为唯心主义的“虚无一元论”的世界观,在这个精神的虚像世界中,呈现光怪陆离影像的虚无幻像。人们可以感知到一个虚幻世界的存在。哲学上唯物主义与唯心主义争论的基本焦点,在于这个“虚幻世界”是否具有物质性?对于彻底的唯物主义而言,他们是从根本上予以否定的,最常见的就是以“神棍”一言屏之,完全否认这个精神世界的物质存在性。而在彻底的唯心主义那里,却言之凿凿,认为那是一个真实的世界,但又拿不出可以实证的例证。那么是否存这种精神的世界呢?根据唯物主义“世界是物质的”之哲学观点,如果将世界二元化,我们可以引入多维空间的概念,根据物质存在空间场所的“相对性,得到并定义出一个“广义物质”观念,由此观念,我们能够认定:精神和意识也是一种物质,唯物与唯心的“物质”与“非物质”之争,只是其存在场所有所不同的“观察者效应”而已。毫无疑问,“世界是物质的”之哲学观点,将宇宙和其间存在的生物---人,统统包含于其中,也就是说,人类的生理和心理的两大世界,必然具备 “物质性”,当然,这种“物质性”,是由其存在的空间场所不同而产生出区别的“广义性”物质观念来进行定义。“广义物质”之“非物质”存在于人们难以感知的高维“位空间”,它就是以无穷小形式存在的“卡拉比-丘”空间,这种无穷小的存在形态,是以波动的方式运动和振动的,也就是物理上的“能量场”。

所以,对于是否存在高维或异度空间,是唯物与唯心(主义)观点的分界线,在数学上存在的高维空间,现今已被物理理论所证实,否则,无法解释现实的物质世界。在马克思所在的年代,物理科学处于相对原始的阶段,其对于客观自然的认识处于一个初级的阶段,这是导致其哲学理论具有科学局限性的一个基本原因。随着现代物理科学的深入发展,我们必须面对改变和发展其认识论和世界观的基本原理,把哲学科学加以改造与更新。

在亚里斯多德时代,物理学与哲学是合二为一的,物理学的基本观念都是源于哲学。只是到了近代科学实验的兴起,西方科学家运用数学的手段使得二者发生了分离与脱节,各自独立为一门学科。但西方也随之发展出门派众多的科学哲学学派,其想法是通过现代物理学的科学发现,归纳总结出其哲学层面的知识,以指导物理学的进一步发展,使物理学与哲学在理论思维上实现融合。所以有此可以看出,哲学是关于世界观和方法论的观念,而物理学则是其具体数理实现,二者不可相互剥离,否则我们不能通过理性的方式来认识世界。

时间是一个过程,正好是指传统物理学上所使用的时间t。在经典物理里,t之所以是个过程,是它是物质在空间运动过程的一个量度。如果没有它,人们所看到的物质空间的对象都是静止凝固的。所以这个经典的时间t并没有切实的物理内涵,而只有运动学上的含义。在爱因斯坦的狭义相对论中,他把空间与时间联系在一起,虽然在符号表达上都用那个t,但它却不是运动学的那个时间量。如果将两者混淆,就会出现理论上的谬误,这也是该理论受到广泛质疑的一个原因。一个简单的解释:在角度=2πf·t里,t是运动学意义上的过程时间t,而物理时间则是那个描述物质震荡的频率f。也就是说,物理上的时间,是一个与物质微观结构及其运动方式有关的“内禀量”,而不是一个“外在量”。这种划分方法的依据是,不同能量场具有不同的空间,而每个空间具有自在的时间。这样对于传统观念和经典物理上的宏观运动学时间t,就可以定义为其与自身空间相关联的“宏观时间”。它与微观物质场相关的“微观时间”有某种内在的物理关系。由于相对论所指的时间是一个具有“内禀”意义的“微观时间”,所以支配我们“熵变”进程的时间才是物理时间,并且它是一个可变量。

在“笛卡尔坐标系”上,数学家定义出一个由点构成的坐标系,并假定,这些由“实数”集合组成的、没有大小、体积等于0的“数学点”覆盖了整个坐标空间。自牛顿的经典力学,到爱因斯坦的相对论,以致量子力学,我们的物理学建立在这个先天假定的坐标系之上,并且无人怀疑,绝对认同。当有人在广义相对论上引入“复数空间”的黎曼几何,爱因斯坦对此大呼看不懂。即使如此,物理学家也不懂为什么要这样做,也搞不清楚它所蕴含的物理意义。既然有人在“实数坐标”的基础上引入了“复数坐标”,那么一定具有它存在的理论必要。“实数坐标”模式下建立的整个物理学体系,在描述宏观物理世界相当有效,没有出现明显的悖论。在爱因斯坦的广义相对论中,也可以很好的和实验相符。但进入量子论时,基本粒子的点模型则遇到明显的不可解问题。也就是说,在宏观引力的连续性空间里,可以很自洽的“笛卡尔坐标系”的构架,一旦进入以非连续性为特征的微观量子空间,理论上遭遇到无穷大发散问题。对于纯数学性质的实数“笛卡尔坐标系”而言,虽然它提供了运作物理运算的场所,但它只是认为想象的一个数学模型,真实的物理现实是什么?需要通过操作的结果正确与否来确定。在物理学家研究的“物理坐标系”中,点的概念实质已经发生了变化,变成了一个由“点空间”构成的物理坐标,现在称为“卡拉比-邱”空间(虽然从数学上,庞加莱猜想证明了一个“正定的闭合空间”,总可以收缩为一个点,但在实际发生的物理过程中,这个过程需要无限长的时间,所以除非我们处于一个无穷大的宇宙之中,但是根据天文观测即理论推导,我们所在的宇宙只是总宇宙的一个分立宇宙,在几何上是有限无边的,所以以数学点为构架组分的“笛卡尔坐标”实际上并不存在),如果不加以进一步的定义,那只是个“平凡”的空间(也即没有重力,平直的光子空间)。所以,它是一个没有实在物质和重力的空间,其中不具备重力场,也没有引力之相互作用。而真正实在的空间,必须同时存在物质和能量。所以创造出物质与能量,就可出创造空间,空间的概念总是和物质与能量相关联。当然,你也可以说“光子”也是一种能量,可以构成一个“光子空间”,但如果“光子空间”中没有其它的物质,光子就不能被产生出来,显然,这与物质空间中存在“光线”的物理事实不符。虽然按照物理的终极理解:所以的物质都是由“光子”所组成,但那只是最高能量的一种状态,在通常意义下的空间中,“光”能量与物质总是如影相伴,相互生成的。

在讨论关于相对论及量子力学构建在纯数学“笛卡尔坐标系”之上的合理性之前,有必要对数学上的实数集合进行考察。所谓的数学,是人头脑中对概念的理想化,在现实的物理世界,不存在关于无穷的实体,不管它是无穷大或是无穷小。由于它在实际运算上看似方便有用,所以人们就要玩弄这个虚假的概念游戏,并用一种称为“辩证法”的逻辑,达到理想的臆测境界。对于“笛卡尔坐标系”而言,正是由于实数不是一个完备的概念集合,所以必须在其间引入“无穷性”之不确定概念。所谓的实空间,就是忽略了类似“无穷小”概念之点空间的一个非完备集合,所以实数的集合就变成了一个筛子,对实数集合的空间占用率就是一个概率的测度。实数集合的“疏密性”问题,就是在任意两个实数之间,总可以找到一个介于之间的实数,这是它的稠密性,但由于这是个无限的过程,所以它是不可穷尽的,这就是它的稀疏性。在疏密性的矛盾下,说明实数集合不能完全地覆盖整个理想空间,所以在其间必定存在另一个数的集合,用以占有这些个稀疏的空间。由这个集合之数占有空间的全体“无穷小”间隔,称为实数的一个“补集”,也称为实数的一个“邻域”。如上所述,忽略“无穷小”集合之“补集”,虽然对实数集合运算之结果没有任何影响,但由于这个“无穷小”之“补集集合”根本不属于实数集合。使得“笛卡尔坐标系”变得不“实在”和完备。由于数学是纯抽象的概念体系,虽然它自身在体系上是逻辑自洽的,但在其运用中,不能不顾及所面对的物理实在。不然由此构造的理论就会出现谬误和悖论,比如现有的“无穷大”概念本身就是一个悖论,康托也因为自己的理论而被批评者整得发疯。实际上,所有的无穷都只是一种概念上的存在,无论是实无穷或是潜无穷。因为数量的大与小总是一个比较的存在,所以大与小是一个相对的存在,当两个数量不能进行确定性的大小比较时,无穷的概念就产生了,由此出现了一个绝对化的存在,也就出现了关于无穷的不可确定性。这种不可确定性在于抽象思维本身的假定性,而这个假设的假定,在现实的世界其实是根本不存在的。原因在于物质本身并不是理想化的无限可分,而是大到极致就是小,小到极致就是大。这一点,在中国古代的哲学思想中有所描述,“其大无外”就是所谓的“无穷大”,“其小无内”就是所谓的“无穷小”。

最新文章
相关阅读