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    对相对论时空理论的再思考<%=id%>



      对于空间和时间,中国古代就已经解释清楚,人们日常生活也用得很好。可是近代物理学中的相对论,却把空间和时间给弄得非常深奥难懂。到底是爱因斯坦的表述难理解,还是人们的常识与相对论的时空概念格格不入呢?
      牛顿的绝对时空是与物质无关的时空,作用力则被看作是瞬时超距的。单纯从位置上来考虑,这是完全正确的。但是,用力学的机械位移观只考虑位置和速度,当然对时间空间就不容易理解。
      广义相对论把宇宙述成一个封闭的有限系统,把空间看作是引力空间;空间曲率取决于物质的分布,曲率本身就是引力场。把引力几何化,归结成弯曲空间,但引力与空间二者本是分属于两类不问的概念范畴的,岂能互换或等同。存在的问题还很多。最主要一点是空间中的物理内容被数学几何化。并且,理论上越来越复杂,离人们的经验越来越远。
      物质是占有空间位置的,空间是物质存在和运动变化的一个场所。自然界的空间是一个永远处于运动变化着的物质和星体所充实的空间。空间不是物质的,也不属于物质的,而是物质占据了空间。
      时间概念,也演变得让人越来越难懂。时间,在牛顿体系中是均匀流逝的,与物质无关。但在爱因斯坦的相对论体系中,时间用钟表定义,在闵可夫斯基几何中成了“距离”的度量。
      狭义相对论的时间满足洛仑兹变换,是根据“光速不变原理”推导出来的,可是直到现在,人们对光是怎么一回事还没有搞清楚,又怎么能用光的速度来度量、定义时间呢?
      时间本身的物理意义就是物质运动,即有物质变化和空间位移才有时间。必须选择持久稳定的参考信号作为绝对的时间基准,因为一切物质都处于运动变化之中,时间度量标准不可能是一成不变的,但也绝不是极度混乱无序、无章可循的。我们只能以目前宇宙最大的星系作为时空参照系作为唯一标准来定义并校正绝对时间,除此以外我们没有什么更好的办法,因为一切都处在运动变化之中。
      由于对空间和时间的模糊认识,导致我们的基础理论异常复杂,有什么动钟变慢、动尺缩短、双生子徉缪等等。爱因斯坦把空间和时间的区别勾消了,欧几里德几何也变成了黎曼几何。按爱因斯坦的想法,既然黎曼几何可以描述引力场,那么某种新的几何也可以同时描述引力场和电磁场,所以导致统一场论的大方向转移到几何上来。但是这种试图将牛顿经典力学和麦克斯韦电动力学统一的尝试是失败的,因为没有真正的实质内容。, 黎曼空间在宇宙中也只不过是个局部的空间。局部的时间、空间不均匀,不等于整体不均匀,正是因为局部不均匀才导致了天体运动。把黎曼几何与宇宙相类比显然是不通的。
      宇宙中的各局部体系,在总体中是相互渗透的,绝非完全封闭、孤立地存在,是相互影响、相互联系、相互作用着的。从局部来看地球当然是圆的弯曲空间,但不能把局部的圆与宇宙总体来类比考察,总体是由局部组成的,两者有区别。
      如果孤立地讨论时空,我们什么都不知道,只有与物质结合起来考虑它们才有实际意义。是物质因运动而发生时空变化‘,而不能反过来说是时空的变化导致了物质变化。时空反映了物质运动的变化状态。我们既要在运动中捕捉静止又要在静止中看到一切都在运动,宇宙空间是动态物质的空间,是离不开时间而变化着的空间。


         

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