剑虹（伍建宏）大六壬博客 在曲率不仅逐点变化，而且由于物质的运动也随时间而变化的空间中，通常的欧几里德几何法则是不成立的；要想对

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第一章 物质论之五论时间与空间（续1）(2008-11-06 09:12:32)
转载标签：杂谈 分类：太极宇宙论
爱因斯坦的理论之所以产生了这些缺陷，就是因为他有一个最根本的观念，即不承认有一个真空宇宙的存在，或者认为，讨论一片虚无的真空是毫无意义的。它否定了绝对时空，并把他的相对论完全建立在一个纯粹独立的物质世界中；他虽然把物质和时空统一了起来，但他无法找到这个物质空间到底是怎么形成的，物质运动的能量或作用力到底是从哪来的，为什么会有这些等效原理的出现，物质和时空到底有着什么内在的不可分割的联系等等。最后他还是把物质和时空分离开来，去研究一个具体时空中的物质系统的相对运动，而完全不去考虑所有的物质空间的背后，还有一个真正的能量空间背景的存在。当然他的理论在运用于宏观的物质世界中是非常有用的，但一旦进入到微观的量子领域，就显得无能为力了。因为量子领域必须承认真空，并且必须是建立不考虑各种物质形态或场态作用力的点运动模式。

爱因斯坦在科学史上第一次提出了著名的爱因斯坦静态宇宙模型，具体地确定了时空的结构概念，他提出必须把时间和空间统一起来，无论是事件的时间间隔还是空间间隔，都依赖于测量它们的观察者，他在狭义相对论中提出：每一个事件是由四个数规定的，其中三个坐标是确定事件在空间的位置的，而另一个则是事件发生的时间。所有可能的事件的流形是一个四维连续统，可以称为时空连续统。每一个事件对应的空中的一个点，叫世界点；粒子的轨迹乃是沿着时空中的某一条曲线排列的一个事件序列，这曲线叫世界线。

在狭义相对论中，爱因斯坦把时间和空间的观念，由过去的互不相关而变成紧密相连的四维时空观念，他把时空的这种混合叫做时空度规，就是说，时间和空间二者是被看作是一个空间度规，而不再是各不相干的两个空间度规。而他的广义相对论又把四维度规推广到一个新的阶段，时空被视作一个黎曼空间，它的所有度规性质完全由一个度规张量加以体现，无论是由引力或者是惯性力产生的加速度，都被认为是起源于度规。在黎曼时空中的度规张量与引力势被视为一体，从而极其成功地把引力现象几何化了。

爱因斯坦还指出：在存在离心引力场的情况下，我们必须改变空间与时间的概念，从而不能对整个空间使用一个单独的坐标系，而必须使用许多无限少的局部坐标系，并使度规随不同地点而变化。这些都是针对黎曼空间而言的。

那么，爱因斯坦所依据的黎曼空间讲的又是什么内容呢？请参看李烈炎的《时空学说史》P592 页，我们对其作个简要的引述：

“黎曼相信天文学的成就将判定哪种几何符合于空间。他接着指出：‘所以，或者作为空间基础的客体必须形成一个离散流形，或者在作用于它上面的约束力之下，我们应当从它的外部寻找其量度关系的依据……’”。

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“黎曼在这里暗示了连续流行和由个别孤立的元素所产生的离散流形之间的区别。离散流形的每一个粒子的量度是由从属于它的元素的数目给出的。离散流形由于数的概念而使它的量度原则具有先验性质。根据黎曼关于作为空间基础的客体必须形成一个离散流形的观点，今天 我们可以从量子力学来解释，量子力学的一个最显著特点就是用量子数来表征量子的特征。性质归结为数量：处于某种空间状态的原子的所有性质，完全由电子的数目以及那个状态的一些量子数来确定，科学的发展令人信服地证明了黎曼的空间思想的深远意义。

“总之，在黎曼的空间理论中最具革命性之点在于认为，空间度规不是独立于物理过程的，不是把物理实在移入到固定的参考系，而只是认为空间是那种首先通过充满空间的物体来确定其结构的量度关系的无定形流形。因此，不是物质的空间结构取决于度规的空间结构，而是相反，是空间的度规结构取决于物质分布，即物质结构。不过，这里必须把物质理解为能量场。

“在现代数学中也可能发展一种在逻辑上无可指摘的非欧的，非度规空间的理论，这种理论没有提出距离的概念。物理的实际空间本身导致了长度和距离的量度，在度规空间中长度元素仍然视为数字的不变量，在爱因斯坦的相对论中也把“实际刚体”理解为无限小的线段。

“后来黎曼的观点为英国的数学家和物理学家克利福德所发展……他写道：“事实上，我认为：⑴空间的小部分有一种性质，类似于曲面上的小山，这曲面平均看起来是扁平的。⑵呈弯曲的或畸变的这种性质以波浪方式连续地从空间的一部分传到另一部分。⑶空间曲率的这种变化，确实如我们称为物质运动的那种现象中所发生的情况一样，不管这种物质是有重量的还是象空气那样稀薄的。⑷在这个物理世界中，除了可能遵循连续性规律的这种变化之外，没有其它事情发生。

“……所以，他认为，在曲率不仅逐点变化，而且由于物质的运动也随时间而变化的空间中，通常的欧几里德几何法则是不成立的；要想对物理规律作较为严格的研究，就不能忽视这些空间中的‘小山’”。

我们大量转述和引用了《时空学说史》对爱因斯坦，黎曼，克列福德的时空观念的论述，这其实是为了能够让人们更容易理解我们后面所将要大量阐述的太极时空观，以及物质结构、时空结构、时空演化、时空的特性等等不易被人理解的内容，我们可以非常有把握地说，太极的时空模型，正是爱因斯坦等人所寻找的，新的时空观的最具体的表达模型。太极理论虽然不是出自于西方科学，但时到今日，我们却从中领悟到中国人早在几千年前就奠定了微观粒子世界的时空运动理论的基础，我们将两种完全不同的学说融合起来，结果看到的是一个金光灿烂的宇宙大统一理论的前景。

爱因斯坦，黎曼和克利福德虽然发现了时空流形的许多特征，并且认为时空流形是出于“无限小的线段”，或者黎曼的粒子的“离散流行”，或者是克利福德的“小山”，但是他们没有找到一个具体的能够解决实际问题的模型。比如爱因斯坦的“宇宙点”和“宇宙线”是从什么地方出来的?它们是怎样“离散”和“流形”的?克利福德的“小山”又是什么?它里面有着什么具体的内容?它是如何进行时空运动的等等。

其实这些东西正是整个宇宙时空的形成过程，物质空间正是由微观粒子的离散流形而逐渐扩展和漫延开来的。爱因斯坦的“宇宙线”正是一种点粒子的离散流形的轨迹，而这个轨迹是不需要用到空间距离的概念的，因为相对于粒子来说，它仅仅只是个无穷小的点，而每一个巨大的物质系统都是由一个点发展而来的，这个点可以直接代表物质系统的时间和空间。这就是说，度规是在微观的粒子世界形成的物质时空的结构内容。一个点的运动，可以直接取代物质空间的长度和距离的概念。如果我们要求算某个具体的物体运动，其长度和距离才有意义，但如果你是研究物质质点的时空运动，就不需要具备长度和距离的概念了，因为，它正是点粒子运动的时空概念。对于每一个点粒子来说，长度和距离的变化，只代表了某个具体的物质空间所进行的变换运动，从一个空间变换到另一个空间，需要几个点粒子，就代表了一个时间数，这就是我们的年、月、日、时的概念，或者说粒子流形经过了几个点，就表明其物质时空经过了几个空间或几个方向等等。这个时空的形成和运转模式，我们将在《事物论》中详细阐述。

微观世界的点粒子运动模式，就是我们太极模型的运动形式；克利福德的“小山”也就是我们前面所论述的极点形成的电子三联体形式，黎曼的离散流行，正是太极阴阳双螺旋散开运动的形式；爱因斯坦的“宇宙点”，“宇宙线”，也就是太极的阴阳两极点和阴阳曲线运动的轨迹。如果想要知道这其中的奥秘，还得要随同我们走进微观世界，因为在那里才是微观粒子运动的真正发源！

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• 离散流形的每一个粒子的量度是由从属于它的元素的数目给出的。离散流形由于数的概念而使它的量度原则具有先验性质。根据黎曼关于作为空间 -marketreflections- ♂ (2005 bytes) () 06/12/2010 postreply 19:47:18