相对论范文10篇
时间:2024-03-28 17:02:00
导语:这里是公务员之家根据多年的文秘经验,为你推荐的十篇相对论范文,还可以咨询客服老师获取更多原创文章,欢迎参考。
相对论的研究论文
相对论有许多与传统不同的思维,比如同时性问题、尺缩效应、钟慢现象、光速不变等等。我想除专业人士之外,绝大多数人不懂这些理论,也不想去研究这些对普通人来讲深奥的东西。但是权威容易变成迷信,真理离开了存在的条件就会变成谬误。相对论的乱用就会把科学变成谬误,背离科学的基础。在当今社会科学已经成为迷信,使它成为放之四海而皆准的真理,成为正确的代名词,不管人们懂不懂,只要是科学就代表正确,而忘记了科学是人们对世界的一种探索方式,它追求真理而不是把自己看做真理的代名词。任何科学都是建立在经验的基础之上的,而经验是相对主体而存在的,研究科学的问题不能离开主体的影响。我们需要对科学结论进行哲学的思考。
1、关于同时的相对性问题
A和B两个物体在主体C看来是同时出现或同时落地,但在D看来却是A先于B出现和落地,在E看来是B先于A出现和落地。这表明同时性受观察者的影响,传统科学只考虑客观事物的关系,并不去考虑主体对科学结果的影响。其实同时性的相对性是因主体而产生的,并不是一个深奥的问题。不同的物体的信息传播到主体的时间受主体位置的影响,如果主体在两个物体中间,我会看到两个物体同时落地,如果这时我这是靠近A物体,而且A、B两个物体距离非常远,在同样的情况之下我会看到A比B先落地,反之我会看到B比A先落地。任何科学知识都是主体的一种认识,任何认识都会受到主体的影响,离开主体来看认识就失去了认识的基础。
2、关于钟慢效应
相对论认为,快速运动的物体上的时间会变慢,这表明时间是与物体运动的速度联系在一起的,是相对的。我们每一个人可能都有这样的感受:等车是时间过得特别慢,而热恋时时间却变得特别短暂。因此时间的相对性只是对人而言。但人们不去考虑相对论的理论对人的关系,受主体的影响,而认为时间的相对性是客观世界的本来面目。当我们考虑物体与主体的关系时,时间的相对性问题并不神秘。快速运动的物体,如果我们在它的上面,时钟不会变慢,时钟变慢只是相对于观察者而言(科学研究者而言),因为我们是通过光的传递来获得物体的信息的,我们的感官把物体的信息变成感觉。A物体以1/2的光速在与我相对运行,两秒钟这一时刻,物体距离我30万公里,这是物体发出的信息一秒钟以后才能被我接受到,也就是我在第三秒的时候才能那个看见物体A在两秒钟时发出的信息、看到物体,如果物体运行了10妙,我在第15秒钟的时候才能接受到物体在10秒钟的时候传出来的信息,看到物体,因此对观察者来讲,我们永远观察到的是物体A的过去,因此在我看来,在高速运动的物体上的时间会变慢。同样的双胞胎,一个人看离它高速远去的物体上的兄弟会感到它比自己年轻,其实这只是相对观察者而言,对于在高速运动的物体上的人而言并不年轻,因为,我们看到的只是它的过去的信息,而不是它现在的信息。所谓双生子佯谬纯粹是对相对论的误解或是相对论的错误。因为钟慢效应只是对观察者而言,人的信息的获得需要一个时间,在低速运动的物体中,这个时间可以忽略不计,但在高速运动的情况下(微观与宏观)信息的获得就必须考虑信息传播的时间。假设一个物体在持续不断的发出信息,我们与物体以超过光速的运动速度相对运行,我们就决不会把在物体上的人看成越来越大,而是看做越来越年轻,越来越小。因为我们只能获得物体过去的信息,我们得不到物体现在的任何信息。在宇宙中我们能看到几万年以前的星球,因为这个星球离我们有几万光年的距离。因此,所谓时钟佯谬或双生子佯谬,认为乘高速火箭飞行的人多年回来后会比在地球上的兄弟要年轻纯粹是无稽之谈。
在观察者看来,高速运行的物体的时钟不仅会变慢,也会变快。一个星体距离我们60万光年,假设这个星体以接近光速向我们飞来,正好在此时,这个星球上出生了一个婴儿,但是我们现在无论如何是不会看到他的,因为关于这个婴儿的信息只有60年以后才传给我们(因为信息是通过光来传播的)。在六十年后我们观察到了这个婴儿,但在第61年的时候它来到地球上,我们会看到(如果我们持续不断的观察)他已经61岁了,在星球上用来两年的时间活了地球上61岁。在这种情况下,时钟不是变慢了,而是加快了。因此时钟的快慢只对观察者有意义,对事物本身没有意义。
相对论与科学迷信研究
相对论有许多与传统不同的思维,比如同时性问题、尺缩效应、钟慢现象、光速不变等等。我想除专业人士之外,绝大多数人不懂这些理论,也不想去研究这些对普通人来讲深奥的东西。但是权威容易变成迷信,真理离开了存在的条件就会变成谬误。相对论的乱用就会把科学变成谬误,背离科学的基础。在当今社会科学已经成为迷信,使它成为放之四海而皆准的真理,成为正确的代名词,不管人们懂不懂,只要是科学就代表正确,而忘记了科学是人们对世界的一种探索方式,它追求真理而不是把自己看做真理的代名词。任何科学都是建立在经验的基础之上的,而经验是相对主体而存在的,研究科学的问题不能离开主体的影响。我们需要对科学结论进行哲学的思考。
1、关于同时的相对性问题
A和B两个物体在主体C看来是同时出现或同时落地,但在D看来却是A先于B出现和落地,在E看来是B先于A出现和落地。这表明同时性受观察者的影响,传统科学只考虑客观事物的关系,并不去考虑主体对科学结果的影响。其实同时性的相对性是因主体而产生的,并不是一个深奥的问题。不同的物体的信息传播到主体的时间受主体位置的影响,如果主体在两个物体中间,我会看到两个物体同时落地,如果这时我这是靠近A物体,而且A、B两个物体距离非常远,在同样的情况之下我会看到A比B先落地,反之我会看到B比A先落地。任何科学知识都是主体的一种认识,任何认识都会受到主体的影响,离开主体来看认识就失去了认识的基础。
2、关于钟慢效应
相对论认为,快速运动的物体上的时间会变慢,这表明时间是与物体运动的速度联系在一起的,是相对的。我们每一个人可能都有这样的感受:等车是时间过得特别慢,而热恋时时间却变得特别短暂。因此时间的相对性只是对人而言。但人们不去考虑相对论的理论对人的关系,受主体的影响,而认为时间的相对性是客观世界的本来面目。当我们考虑物体与主体的关系时,时间的相对性问题并不神秘。快速运动的物体,如果我们在它的上面,时钟不会变慢,时钟变慢只是相对于观察者而言(科学研究者而言),因为我们是通过光的传递来获得物体的信息的,我们的感官把物体的信息变成感觉。A物体以1/2的光速在与我相对运行,两秒钟这一时刻,物体距离我30万公里,这是物体发出的信息一秒钟以后才能被我接受到,也就是我在第三秒的时候才能那个看见物体A在两秒钟时发出的信息、看到物体,如果物体运行了10妙,我在第15秒钟的时候才能接受到物体在10秒钟的时候传出来的信息,看到物体,因此对观察者来讲,我们永远观察到的是物体A的过去,因此在我看来,在高速运动的物体上的时间会变慢。同样的双胞胎,一个人看离它高速远去的物体上的兄弟会感到它比自己年轻,其实这只是相对观察者而言,对于在高速运动的物体上的人而言并不年轻,因为,我们看到的只是它的过去的信息,而不是它现在的信息。所谓双生子佯谬纯粹是对相对论的误解或是相对论的错误。因为钟慢效应只是对观察者而言,人的信息的获得需要一个时间,在低速运动的物体中,这个时间可以忽略不计,但在高速运动的情况下(微观与宏观)信息的获得就必须考虑信息传播的时间。假设一个物体在持续不断的发出信息,我们与物体以超过光速的运动速度相对运行,我们就决不会把在物体上的人看成越来越大,而是看做越来越年轻,越来越小。因为我们只能获得物体过去的信息,我们得不到物体现在的任何信息。在宇宙中我们能看到几万年以前的星球,因为这个星球离我们有几万光年的距离。因此,所谓时钟佯谬或双生子佯谬,认为乘高速火箭飞行的人多年回来后会比在地球上的兄弟要年轻纯粹是无稽之谈。
在观察者看来,高速运行的物体的时钟不仅会变慢,也会变快。一个星体距离我们60万光年,假设这个星体以接近光速向我们飞来,正好在此时,这个星球上出生了一个婴儿,但是我们现在无论如何是不会看到他的,因为关于这个婴儿的信息只有60年以后才传给我们(因为信息是通过光来传播的)。在六十年后我们观察到了这个婴儿,但在第61年的时候它来到地球上,我们会看到(如果我们持续不断的观察)他已经61岁了,在星球上用来两年的时间活了地球上61岁。在这种情况下,时钟不是变慢了,而是加快了。因此时钟的快慢只对观察者有意义,对事物本身没有意义。
狭义相对论的创立论文
【内容提要】随着西方哲学界关于亥姆霍兹研究的不断深入,他的科学与哲学思想日益受到重视。本文正是在已有的研究基础上,就亥姆霍兹的非欧几何思想及其哲学意义进行了深入探讨。这些重要思想不仅有力地推动了现代科学哲学的发展,而且是爱因斯坦狭义相对论的重要思想渊源。
【关键词】康德哲学/非欧几何/狭义相对论/批判精神
【正文】
20世纪早期可谓科学史上罕有的黄金时代。其间,现代物理学的两大支柱——相对论和量子力学相继创立,由此不仅为物理学提供了新的范式,而且为人类的整个自然观带来了重大变革。赞叹之余,我们更应细察这些科学思想的源流,从而发现通向未来的重要启迪。这就必然把我们带到19世纪后半叶这一令德国人为之骄傲的时代,尤其是在被誉为“德国科学的帝国首相”的亥姆霍兹身上,我们将会发现导向20世纪物理学革命的一系列重要思想。
一追踪“先天”空间形式的世俗血统
在人类文明史上,数学因其在我们的整个知识体系中的特殊地位而与哲学有着非同寻常的关系。对数学基本问题的思考不仅是推动数学发展的重要动力,而且也使数学的内容不断深化和发展。从柏拉图到康德的哲学唯理论流派就把数学当作自己重要的理论基石,欧氏几何学曾被康德看作是存在先天综合判断的根本依据之一。“经验论哲学家们则反对这一论证,结果都失败了;唯理论者有数学家站在他的一边,要反对他的逻辑,似乎是没有希望的。非欧几何发现之后,情况为之逆转。”[1]经验主义思潮随开始盛行。对于认识论的这次重大革命,亥姆霍兹功不可没。
后现代价值观和文化相对论
一、后现代文化相对论的由来
文化相对论包括认识、观念、思维方式和道德,它对各个人文领域中的后现代思想有不同的影响。在社会和文化研究领域,它指的是多元合理性。它认为,文化观念和社会习惯都形成于特定的"历史",构成独特的"身份"。任何社会或文化,只要其正常运作,便应视为合理。在政治学或伦理学的领域,文化相对论指的是反宏大话语和反元理论。它坚持政治和伦理是一种实践,既不应当受制于任何普遍原则,也不应试图形成任何普遍性的公理结构。它认为权力的基础不是"正确"的理念,而是正确性不断被争夺的话语。在文学和艺术领域,文化相对论的结论是"文本"(text),本身没有固定的意义;不同时代,不同环境中的人对同一文本本来就有不一样的理解。
文化相对论虽与后现代思想交叉错杂,但它却形成和发展于十九世纪后叶和二十世纪前叶这个现代人类学和文化人类学思想最活跃的时期。文化相对论在后现代思想中强调的是文化的平等、多元和相互尊重,但在它的形成期,它所宣扬的却是文化的等级差别,单一发展趋向和西方文化优越。从十九世纪后期到二十世纪初,在赫伯特.斯宾塞和爱德华.塔勒这样的思想家那里,文化相对论受社会达尔文主义文化进化论的影响,成为强调各文化间文明与原始阶段互具差别,强调西方文化比其它文化发达而且优越的学术。〔注1〕进入二十世纪后,经过了一次大战,到二次大战之前,文化相对论在以伯阿斯为代表的新一论家那里才发生根本的变化。〔注2〕
爱尔文.赫奇在《文化与道德:人类学的价值相对》一书中总结了文化相对论在二十世纪中期的这一关键的转折。他指出,在西方,现性所不能阻止的战争和经济衰退深刻地动摇了人们对西方科学文明自然演进的信念。社会秩序的破坏,人性的蹂躏,人在种种现代制度和机制面前的彻底无助,使得西方道德价值那原本建立于物质文明之上的自信一下子滑落到崩溃的边缘。在这一现实面前,二十世纪的西方文化相对论一反以前的乐观自信,转受悲观论和怀疑主义所支配。它开始脱出西方中心论的巢臼,以多元观看待世界文化差异;它开始拒绝文明/原始的文化等级区分,倡导文化平等的观念;它开始摈弃关于西方社会、道德和知识的优越感,而接受非西方价值、信念和制度的合理性。〔注3〕
斯宾塞式或伯阿斯式的相对论都是现代西方思想的产物,但延续并影响后现代思想的却只是伯阿斯式的相对论。伯阿斯式的相对论避免以西方价值去判断非西方文化。它倡导价值中立,但却并非是无价值或价值虚无论。它坚持不同文化的平等地位,包含着对文化本身内在价值的价值判断。它提倡对非己文化的尊重,这本身就是一种价值。更重要的是,它相信每一民族都有选择和拥有自己文化的自由和权利,这也是一种价值。这些基本价值观念因倡导"宽容"而具有明显的自由主义倾向。当然,实际上倡导宽容的文化相对论并不一定以宽容作为价值基础。功能主义的文化相对论即以文化体制存在的合理性作为其基础。它认为,文化体制的存在自有其道理,文化成员往往是在不自觉地得益于它。功能性文化主义排除自由主义价值,一方面显得更为价值中立,另一方面却又因无法评判那些虽实际存在,但却具有压迫性的文化体制因素,而陷入道德虚无主义的困境。
自由主义和功能主义文化相对论共存于当前的后现代文化相对论中,形成了下面要讨论的温和和强硬的后现代价值观立场差别。现代和后现代之间本来就没有纤陌分明的界限。文化相对论延续至二十世纪后叶,成为后现代问题,主要是由于它在这一时期的后现论那里有集中的表述,而不是因为它本身就只能或必然是后现代问题。我们可以从三个不同的层次来了解后现代价值观:一、价值的基本性质,二、价值对知识活动的导向作用,三、价值的社会政治意义。在这三个层次上,后现论都不存在单一整合的立场,都具有一些值得注意的分歧或矛盾。
后现代价值观和文化相对论
一、后现代文化相对论的由来
文化相对论包括认识、观念、思维方式和道德,它对各个人文领域中的后现代思想有不同的影响。在社会和文化研究领域,它指的是多元合理性。它认为,文化观念和社会习惯都形成于特定的"历史",构成独特的"身份"。任何社会或文化,只要其正常运作,便应视为合理。在政治学或伦理学的领域,文化相对论指的是反宏大话语和反元理论。它坚持政治和伦理是一种实践,既不应当受制于任何普遍原则,也不应试图形成任何普遍性的公理结构。它认为权力的基础不是"正确"的理念,而是正确性不断被争夺的话语。在文学和艺术领域,文化相对论的结论是"文本"(text),本身没有固定的意义;不同时代,不同环境中的人对同一文本本来就有不一样的理解。
文化相对论虽与后现代思想交叉错杂,但它却形成和发展于十九世纪后叶和二十世纪前叶这个现代人类学和文化人类学思想最活跃的时期。文化相对论在后现代思想中强调的是文化的平等、多元和相互尊重,但在它的形成期,它所宣扬的却是文化的等级差别,单一发展趋向和西方文化优越。从十九世纪后期到二十世纪初,在赫伯特.斯宾塞和爱德华.塔勒这样的思想家那里,文化相对论受社会达尔文主义文化进化论的影响,成为强调各文化间文明与原始阶段互具差别,强调西方文化比其它文化发达而且优越的学术。〔注1〕进入二十世纪后,经过了一次大战,到二次大战之前,文化相对论在以伯阿斯为代表的新一论家那里才发生根本的变化。〔注2〕
爱尔文.赫奇在《文化与道德:人类学的价值相对》一书中总结了文化相对论在二十世纪中期的这一关键的转折。他指出,在西方,现性所不能阻止的战争和经济衰退深刻地动摇了人们对西方科学文明自然演进的信念。社会秩序的破坏,人性的蹂躏,人在种种现代制度和机制面前的彻底无助,使得西方道德价值那原本建立于物质文明之上的自信一下子滑落到崩溃的边缘。在这一现实面前,二十世纪的西方文化相对论一反以前的乐观自信,转受悲观论和怀疑主义所支配。它开始脱出西方中心论的巢臼,以多元观看待世界文化差异;它开始拒绝文明/原始的文化等级区分,倡导文化平等的观念;它开始摈弃关于西方社会、道德和知识的优越感,而接受非西方价值、信念和制度的合理性。〔注3〕
斯宾塞式或伯阿斯式的相对论都是现代西方思想的产物,但延续并影响后现代思想的却只是伯阿斯式的相对论。伯阿斯式的相对论避免以西方价值去判断非西方文化。它倡导价值中立,但却并非是无价值或价值虚无论。它坚持不同文化的平等地位,包含着对文化本身内在价值的价值判断。它提倡对非己文化的尊重,这本身就是一种价值。更重要的是,它相信每一民族都有选择和拥有自己文化的自由和权利,这也是一种价值。这些基本价值观念因倡导"宽容"而具有明显的自由主义倾向。当然,实际上倡导宽容的文化相对论并不一定以宽容作为价值基础。功能主义的文化相对论即以文化体制存在的合理性作为其基础。它认为,文化体制的存在自有其道理,文化成员往往是在不自觉地得益于它。功能性文化主义排除自由主义价值,一方面显得更为价值中立,另一方面却又因无法评判那些虽实际存在,但却具有压迫性的文化体制因素,而陷入道德虚无主义的困境。
自由主义和功能主义文化相对论共存于当前的后现代文化相对论中,形成了下面要讨论的温和和强硬的后现代价值观立场差别。现代和后现代之间本来就没有纤陌分明的界限。文化相对论延续至二十世纪后叶,成为后现代问题,主要是由于它在这一时期的后现论那里有集中的表述,而不是因为它本身就只能或必然是后现代问题。我们可以从三个不同的层次来了解后现代价值观:一、价值的基本性质,二、价值对知识活动的导向作用,三、价值的社会政治意义。在这三个层次上,后现论都不存在单一整合的立场,都具有一些值得注意的分歧或矛盾。
相对论与其解的论文
一。狭义相对论的时空解及比较
在狭义相对论中,两惯性系相对速度与和平行
(1)
()为坐标系的坐标,()为坐标系的坐标,令,,所以变换矩阵为
(2)
如果;,相对速度不变,那么
时空分析论文
一。狭义相对论的时空解及比较
在狭义相对论中,两惯性系相对速度与和平行
(1)
()为坐标系的坐标,()为坐标系的坐标,令,,所以变换矩阵为
(2)
如果;,相对速度不变,那么
《爱因斯坦传》读后感
阿尔伯特?爱因斯坦,1879年出生在德国。他一生科研成果卓著,其中最卓著的是他用实验证实了原子的存在,创立了相对论,并发展了普朗克提出的量子假说。他突破了牛顿经典物理学的框架,创立了适用于微观高速运动领域的相对论。
在爱因斯坦之前,人们自古以来都认为,虽然物质在时间和空间中存在,它们的运动受时间和空间的制约,但时间和空间都是不受物质的分布及其运动影响的。由此,把时间、空间、物质、运动完全割裂孤立开来。
爱因斯坦从光速有限出发,提出宇宙间的时间同时性都是相对的,是相对于某一参照系来说的。于1905年创立了狭义相对论。
1916年,爱因斯坦又经过10年探索,进一步完成了广义相对论创立工作。广义相对论是一种没有引力的新引力理论,是适用于所有参照系的物理定律。
爱因斯坦曾经根据广义相对论时空弯曲的概念,提出了“静态的无边的有界的”宇宙模型,而为了从理论上解释这个模型,爱因斯坦修改了自()己的引力方程。然而,在他提出这种模型后12年,美国物理学家哈勃发现了宇宙的红移的存在,宇宙并不是静止的,宇宙在膨胀。爱因斯坦非常坦然地承认了自己的错误。他的这种科学精神应该值得我们学习。
爱因斯坦毕生都致力于提倡人类的正义,呼吁人们团结起来防止战争。
时间机器研究论文
摘要:戈德尔、霍金、索恩和戴维斯等研究时间机器的科学家,头脑是清醒的。科学家研究物质存在有向自己内部作运动的空间属性,发现点内和点外几何空间存在虚与实、正与负对应的自然属性。如赛博空间就是一种点内几何空间现象,它联系电脑的虚拟生存;也联系人做梦,可以回到过去见一见自己的老爷爷、老奶奶;到未来看一看自己的重孙子、重孙女,而存在着超光速现象,并且是爱因斯坦的相对论允许的。因此,人是一种时间机器,而关于时空的基本定义和物理学的根基也不会动摇,只是改虚数存在于点内就行。
关键词:时间机器、索恩标准、戴维斯标准、环量子理论
一、索恩标准和戴维斯标准
人类乐于梦想,也盼望知晓过去和未来。时间旅行似乎是个最为简便的方法。自从英国作家威尔斯于1895年撰写了他的著名小说《时间机器》以来,时间旅行便成为一个流行的科幻小说主题。但建造一台把人运送到过去或是未来的机器是可能的吗?时间机器的幻想故事能成为现实吗?
在爱因斯坦的狭义相对论中,时间不被认为是绝对的和普遍的。爱因斯坦认为:测量两个事件的时间间隔取决于观察者如何运动;因为运动状态不同的两名观察者,对于同样的两个事件将会体验到不同的持续时间。但美国物理学家福特和罗曼认为,爱因斯坦的相对论并没有严格排除快于光速的旅行或“时光隧道”旅行。如果这是一项严肃的研究,那么笔者认为,这也只能是点内的虚数世界。因为如果说点外世界上存在比光还快的粒子,说时间可以倒转的话,那么这样的一个统一理论影响将极为严重。在这一点上,戈德尔、霍金、索恩和戴维斯等研究时间机器的科学家,头脑是清醒的。
美国物理学家基普·索恩是相对论的权威。1988年,索恩等三人在美国物理学界最具权威的《物理评论》杂志的快报版《物理评论通讯》上,发表了关于可能实现过去旅行在原理上是可能的观点。其要点是:虽然按照以往的相对论,移动到过去是不可能的,但借助于“虫洞”能使这种行动成为可能;因为在此隧道里进入的时刻与出去的时刻完全相同。他认为在宇宙中存在着的“虫洞”,虽然还不知道它实际上是什么东西,但有人认为它类似从一头进入就会从另一头穿出;当然,这虽说是隧道,如象从黑洞进去从白洞脱出的隧道,但它里面的时间和空间都是极度扭曲的。索恩把隧道的两个口(一方为入口A,另一方就是出口B)作为A和B;这是因量子论观点产生的极其微小的洞口,随着巨大的能量的注入会不断被扩大。洞口附近乃至其中心部,没有任何障碍通行的点(数学上称其为奇点)。假定某人住在B处并使A处开始振动,由于振动是最简单的加速运动,所以A的时间慢于B的时间,渐渐地越差越多。如当B处已是1998年时,A处也许刚到1993年,这时如果有人尽可能快地从外面由B处到A处,他所处的世界转眼就变成了1993年。但是,现在还不能马上说他走进了过去的世界,因为A与B毕竟不是同一个地点(世界),不像拨个电话马上就能通这样的关系,我们必须把B和A看作是不同的世界。根据索恩的理论,来到1993年A处的此人,跳进虫洞A从虫洞B跳出,通过虫洞不需要时间,因此跳进的瞬间也是跳出的瞬间。这样,从洞里出来的他周围与A一样为1993年,地点为出发点B。B正是他的故乡,离开故乡时是1998年,再次出现在故乡时却是1993年,因此他实现了回到过去的旅行。这类似如象唱戏或演电影一样,演员可以克隆古代人和事,舞台和剧本就是时间隧道。
时间机器研究分析论文
摘要:戈德尔、霍金、索恩和戴维斯等研究时间机器的科学家,头脑是清醒的。科学家研究物质存在有向自己内部作运动的空间属性,发现点内和点外几何空间存在虚与实、正与负对应的自然属性。如赛博空间就是一种点内几何空间现象,它联系电脑的虚拟生存;也联系人做梦,可以回到过去见一见自己的老爷爷、老奶奶;到未来看一看自己的重孙子、重孙女,而存在着超光速现象,并且是爱因斯坦的相对论允许的。因此,人是一种时间机器,而关于时空的基本定义和物理学的根基也不会动摇,只是改虚数存在于点内就行。
关键词:时间机器、索恩标准、戴维斯标准、环量子理论
一、索恩标准和戴维斯标准
人类乐于梦想,也盼望知晓过去和未来。时间旅行似乎是个最为简便的方法。自从英国作家威尔斯于1895年撰写了他的著名小说《时间机器》以来,时间旅行便成为一个流行的科幻小说主题。但建造一台把人运送到过去或是未来的机器是可能的吗?时间机器的幻想故事能成为现实吗?
在爱因斯坦的狭义相对论中,时间不被认为是绝对的和普遍的。爱因斯坦认为:测量两个事件的时间间隔取决于观察者如何运动;因为运动状态不同的两名观察者,对于同样的两个事件将会体验到不同的持续时间。但美国物理学家福特和罗曼认为,爱因斯坦的相对论并没有严格排除快于光速的旅行或“时光隧道”旅行。如果这是一项严肃的研究,那么笔者认为,这也只能是点内的虚数世界。因为如果说点外世界上存在比光还快的粒子,说时间可以倒转的话,那么这样的一个统一理论影响将极为严重。在这一点上,戈德尔、霍金、索恩和戴维斯等研究时间机器的科学家,头脑是清醒的。
美国物理学家基普·索恩是相对论的权威。1988年,索恩等三人在美国物理学界最具权威的《物理评论》杂志的快报版《物理评论通讯》上,发表了关于可能实现过去旅行在原理上是可能的观点。其要点是:虽然按照以往的相对论,移动到过去是不可能的,但借助于“虫洞”能使这种行动成为可能;因为在此隧道里进入的时刻与出去的时刻完全相同。他认为在宇宙中存在着的“虫洞”,虽然还不知道它实际上是什么东西,但有人认为它类似从一头进入就会从另一头穿出;当然,这虽说是隧道,如象从黑洞进去从白洞脱出的隧道,但它里面的时间和空间都是极度扭曲的。索恩把隧道的两个口(一方为入口A,另一方就是出口B)作为A和B;这是因量子论观点产生的极其微小的洞口,随着巨大的能量的注入会不断被扩大。洞口附近乃至其中心部,没有任何障碍通行的点(数学上称其为奇点)。假定某人住在B处并使A处开始振动,由于振动是最简单的加速运动,所以A的时间慢于B的时间,渐渐地越差越多。如当B处已是1998年时,A处也许刚到1993年,这时如果有人尽可能快地从外面由B处到A处,他所处的世界转眼就变成了1993年。但是,现在还不能马上说他走进了过去的世界,因为A与B毕竟不是同一个地点(世界),不像拨个电话马上就能通这样的关系,我们必须把B和A看作是不同的世界。根据索恩的理论,来到1993年A处的此人,跳进虫洞A从虫洞B跳出,通过虫洞不需要时间,因此跳进的瞬间也是跳出的瞬间。这样,从洞里出来的他周围与A一样为1993年,地点为出发点B。B正是他的故乡,离开故乡时是1998年,再次出现在故乡时却是1993年,因此他实现了回到过去的旅行。这类似如象唱戏或演电影一样,演员可以克隆古代人和事,舞台和剧本就是时间隧道。