有关“朴素时间”的随想

发表时间:2020/9/23   来源:《教育学文摘》2020年15期   作者: 焦舰鹰
[导读] 随着对《时间简史》这本科普读物的阅读,记下这篇读后感式的随笔,将我对相对论、量子力学的一些浅显的理解结合在一起,以感性的方式粗浅地、笼统地提出一个新的模型:IC
        焦舰鹰
        北京市西城职业学校  100037
   
        随着对《时间简史》这本科普读物的阅读,记下这篇读后感式的随笔,将我对相对论、量子力学的一些浅显的理解结合在一起,以感性的方式粗浅地、笼统地提出一个新的模型:IC;对时空提出一个新的解释:朴素时间“τ”。而更多的是留下疑问和谬误,拜托给理论物理学家…
        关于“不可能存在一个无限的静态的宇宙模型”的论断,大可不必讨论。试以核外电子为例,从量子论而言,若不观察,核外电子便可以认为同时存在于其所处能级的任一点,这种量子态的均匀分布,难道不能理解为一种静止态吗?这种理解可否推及宇宙呢?如果可以的话,动、静之间的界限应该是模糊的,需要讨论的只有观测态和非观测态。能否这样考虑,取决于我们对不确定性在宏观范围的普适性的理解。
        关于宇宙模型,牛顿推断:“无限多颗恒星,大体均匀地分布,不存在任何一个它们落去的中心点。”而我们目前观察到的是:“各向均匀,加速膨胀。”受这两点启发,是否可以这样想:一起奔向的正是那个“落去的中心点”呢?这就提供了另一种思维模式:我们所处的或者说观测到的宇宙,或许正是处于我们之前曾经寻找的,经典思想放弃寻找的那个“中心”之中。这样,各向加速膨胀,哪怕是收缩,就可以有一种新的观察角度。这样,有关宇宙的前景以及时间是否有开端、空间是否有极限等问题,需要明确答案的必要性就会模糊一些,而这也是符合量子论的。估且认为“中心之内论”的说法是成立的,然后再看看能否用来解释我们已经的发现。因为英文in the center,所以此后简称为IC(当然,需要声明的是,IC提供的只是一个模型,一种试图帮助回答问题的思考方式。)。而这样做的第一个效果是,康德的二律背反于此不成其为问题了。
        要想进行此后的讨论,首先就要明确时间的概念。我们能够观测到的有关宇宙的最基本的特征是维度的胀缩,一切描述应该围绕这个主题展开,而时间描述的是胀缩程度。为了区别于心理时间、热力学时间、绝对时间等经典思维下的时间概念,这里将上述IC论及的时间称为朴素时间(对最基本特征的描述,所以称之为“朴素”),用希腊字母“τ”来表示。
        
        其中:τ为朴素时间,按习惯取经典时间单位秒,s可以是经典空间,q≈1(s),令q约等于1以备可能的修正。
        由于胀缩的基本特征,总体及各局部维度具有胀缩趋势,用τ来描述胀缩程度。接下来,包括时空在内,以及随后产生的场、能量、质量、粒子等等参量,都是由于各个局部维度胀缩情况不同(宏观一致,局部不均匀),用来描述由此带来的差异的。既然IC这样定义时间,那么,就给所谓时间旅行提供了一个明确的方案,控制了维度的胀缩,也就控制了τ的流向。可以通过理想化实验来理解上述观点:假设单摆简振是唯一事件,振子具有摆动趋势,摆动幅度可以用τ来描述。那么,接下来可以再多想一点的是:可以用运动过程中产生的各参量去研究振动的开始吗?
        牛顿是否可以不再为绝对空间的不存在而感到忧虑呢,由IC看,这个我们身处其中的center,既是极远处某个相对于我们正在加速远离的星系正在奔向的前方,同时又在我们身旁,没有谁更优越,没有谁更靠近center,没有特殊点,因为in the center。
        下面讨论光的传播,一个光脉冲一旦发出,就会以光球面(记住光球面,有利于思考有关问题,对于来自80亿年前的光,以其光量子对应的球面半径之大,一旦发生观测,其量子属性与刚发出来的光一致。我们通常所说的由于传播距离而造成的光的强弱,也可以解释为光在相应半径球面上的量子分布所带来的效果)的形式发散,100万分之1秒后,半径300米,100万分之2秒后,半径600米,可以演算到更长时间以后,比如137亿年…关键是一旦被观测,与之相应球面上的量子态分布马上就会坍缩,具像为一个光粒子,而无论球面半径多大,过程是不需要时间的。对此,IC试图用一种预言或者说猜测来解释:“观测引发异向维度”。(比如,观测仅在线段的切向进行,是无法讨论长度的。)所以,一旦观测引发我们未知的异向维度 ,与之相关的波函数坍缩或量子纠缠等现象,自然就不需要时间了。而这也为讨论经典时间的意义,提供了一个方向。
        让我们从无法验证的猜测中走出来,谈一个深刻些的话题,前提是要同时充分相信并综合运用相对论、量子力学所揭示的要点。看这样一段话:“…在我们看到最远物体的情况下,光是在80亿年前发出的。这样当我们看宇宙时,我们是在看它的过去。”看它的过去,难道我们所观测的对象不是一律属于过去吗?明确不确定性在宏观领域的作用,并以此做为IC的主要思想基础:若干观察者,若干次观测,观测结果相互迭加,决定了我们所处的各向局部不均匀的(异彩纷呈的)世界,乃至我们所无法明确感知的平行世界。
        接下来谈谈对力和场的认识以及所谓的大统一理论不包含引力的问题,以IC看:力就是趋势,各种力可以统一理解为各种“趋势”——(下标x可变,用以区分不同的力),也就是各个情况不同的局部维度伴随胀缩趋势而相对体现出的不同表征。针对不同情况,体现为电磁力、弱力等,就好比夸克的色。这样理解的话,力的概念更具朴素色彩,能够更好地反映胀缩趋势。基于IC论的基本假设以及对量子论普适性的认可,可以看出引力是具有最朴素的第一力的地位的,而且应该进一步认识到伟大的牛顿提出的万有引力恰好就是量子论适用宏观范畴的重要体现。进而就有了场的概念,为响应总体胀缩趋势而导致局部维度产生的效果,就是产生各种场的原因。由于胀缩是总趋势,所以引力场是无处不在的,而这就是真空不空的原因。于是,马上就可以解决一个问题:避免了随时都可能需要进行的虚粒子的假设,免受观测不到又不能断然否定的痛苦。此类假设(虚粒子、中微子等),可以解释为引力场的微扰而形成的能质转化趋势。
        最后,以IC论点尝试解答两个未被回答过的问题:
        1、为什么早期宇宙如此之热?膨胀趋势之大,各向维度紧密程度之大,胀缩趋势对抗之强,造成了“我们”观察或者说计算到的早期之热。注意:如果公式正确的话,所谓“开始时”的τ值应该是非常大的!
        2、学者们在研究强人择原理的时候,经常被一个问题困扰:在若干热大爆炸模型中,没有足够的时间使热从一个区域流到另一个区域。以IC观点,不但有,而且足够。要记得相对论的要点是打破绝对时空观,正是对这一问题的思考使我产生了有关朴素时间的想法。
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