有两条对称轴的图形:物理实在的10个基本物理组份(一)
来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/06 05:46:34
2010年10月13日在互联网某科学论坛上看到了由一位化名qapin先生转贴的一篇文章,颇有感慨。随即萌发撰写该文之意。这篇被转贴文章的内容如下:
引述/
时空者,工具也:转贴陈绍光汪斌陈其良《物理学的时空是描述物质运动的工具》
最近吴水清会长的博客公布了此文,我再转贴,意在平息‘绝对时空’与‘相对时空’长期无聊的争论,更希望人们不要把等效于动量能量变化的‘时空收缩’、‘时空弯曲’等虚幻的人为概念当作真实的物理事件来讨论。总之一句话:物理学的时空者,只是人为的工具也!
古代流传下来的朴素的观点,空间是指盛装万物的容器,时间是指物质运动变化的顺序。哲学的时空和数学空间正是这种朴素的、抽象的、不需要操作定义和计量单位的定性时空。物理学是定量的实验科学,物理量和动力学方程可用具有计量单位的质量m、时间坐标t和空间坐标r完备地描述,t和r必需有可操作的定义。物理学的时空是定义了时间单位和长度单位的可用于计量的各种坐标系,是用来测量物理量並通过研究各种物理量之间的关系来发现物质运动规律的,其显著的特征是可操作性和定义性。从定义的人为性和多样性可见:光速无限大的伽利略绝对时空t|r|m和光速有限恒定的闵可夫斯基平直时空(t r)|m以及爱因斯坦的弯曲时空(t r m )等都只是一种工具。但是,人们在运用具体的物理学时空研究物质的运动规律时,头脑中同时还保留着抽象的数学和哲学的时空,并往往把物理学时空与数学和哲学时空混同起来。而数学空间和哲学的时间、空间是无须计量的,从而不需要可操作的定义和计量单位。人类过去很长时间一直以为在不连续的可见物体之间是什么也没有的空间。当发现空间中有空气后又认为抽掉空气后的真空是什么也没有的空间。当发现宇宙背景辐射知道真空並不是空无一物之后,又认为微观粒子的电子与原子核之间总应该是空的。经典场论和量子场论的发展,特别是真空涨落效应也被观测到了之后,才知道粒子之间填有並充满着各种连续的场。但习惯上还是认为连续的场也是在空间中运动的。一个令人深思的问题是,既然分离的实物之间充满着各种连续的场,实物与场的存在和运动是物质的本性,它並不需要物质之外的腔体(作为容器的客观时空)来装载它,或者说,没有客观时空这个容器,物质照样在运动着。实物与场的运动用坐标系(物理学的时空)描述就行了,对物理学来说,物质之外的容器(客观的时空)是否还有独立存在的必要呢? 无客观的时空隔在时空定义与动力学方程之间,时空定义与方程直接地融合成一体后,才能与客观世界建立联系而被实验检验。例如光行差观测法只有结合牛顿动力学求出的地球运动轨道,才能间接地证伪单程光速无限大的假定。动力学方程与时空定义相融合的自洽的体系是唯一的,对方程进行任何的修改都会使该体系不自洽。物质的运动是实物与场的混合运动以及力学与电磁学的综合运动,而且光速内含在时空定义中,使得可被实验检验的力学与电磁学的动力学方程必需用同一个时空定义的坐标系。对理论体系的起码要求是内部自洽。实验检验是理论体系与外部世界的关系,是指理论与客观规律之间的符合程度。自洽的理论体系不一定完全经得起实验检验,在被实验证实、尤其是证伪的过程中,理论体系不断地改进和发展,从牛顿力学发展到相对论力学和量子力学。理论体系的重大发展总是伴随着物理学时空定义的改进,我们拭目以待新的时空定义出现在中国。
/引述完。
笔者回复:
赞同这篇被转载文章作者的下述观点:
“自洽的理论体系不一定完全经得起实验检验,在被实验证实、尤其是证伪的过程中,理论体系不断地改进和发展,从牛顿力学发展到相对论力学和量子力学。理论体系的重大发展总是伴随着物理学时空定义的改进,我们拭目以待新的时空定义出现在中国。”
但从该文的文章标题《物理学的时空是描述物质运动的工具》和“物理学的时空者,只是人为的工具也!” 之基本观点来看,文章作者对时空的物理学认识是不全面的。笔者认为时空不仅是描述物质运动的物理学工具,而且也是客观存在或物理实在。
对时空的物理学认识是一个古老的哲学问题,也是一个有效的物理学的课题。
这个问题和课题一直在困扰和影响着人们对这个宇宙的认识,正如该文作者所说,“{理论体系的重大发展总是伴随着物理学时空定义的改进。”
笔者借此帖提出的时空课题在此撰文,从对基础物理概念的深化入手,以物理实在的时空结构为基础概念,考察时空的基本物理属性,尤其对时空的物理实在性,时空物理实在与其它诸物理实在的量化物理关系和完备时空---宇宙起源和演化之物理实在---进行全面的物理学和宇宙学考察,并希望此文会有助于读者更加科学地认识时空和宇宙。
(下述对话是虚拟的。蓝色字表示哲学家讲话,黑色字表示物理学家讲话,加粗黑色字和彩色图片表示风的声音。)
02
01
在物理学上,时空是什么?
时空在哲学上指得是什么,咱们谈论的是一个东西吗?
咱们说的不是一个东西吗?难道哲学家和物理学家是生活在两个迥异的物质世界?无论哲学还是物理学所讲的时空,尽管在描述的方式上不同,但的确指向同一种客观存在。物理学不认为时间和空间是物理实在吗?
02
你们要的准确答案就隐藏在物理量的统一数学表达式中。
什么声音?
我也听到了:你们要的准确答案就隐藏在物理量的统一数学表述中。
谁在说话?
不知道,可能是风的声音,风之细语。
风之细语?物理量的统一数学表述?
物理量的统一数学表述?
03
你别高兴太早,有这种可能吗〉所有物理实在在客观中具有一种共性物理存在形式?一种共性时空形式?怎么可能呢?
风来了,我感觉到了。
在哪?
在那!还刮来了一张便签。
04
Great!Fucking great! 这个风,原来在玩普朗克单位制的把戏。
说句娘能听懂的。
风将一种物理学单位制进行了高度抽象,做了全宇宙推广并将其提升为物理学公理。
普朗克单位制?
在物理学上,时空是什么?
时空在哲学上指得是什么?咱们谈论的是同一种东西吗?
咱们说的不是一个东西吗?难道哲学家和物理学家是生活在两个迥异的物质世界?无论哲学还是物理学所讲的时空,尽管在描述的方式上不同,但的确指向同一种客观存在。物理学不认为时间和空间是物理实在吗?
真让你失望,在时间和空间的物理实在性这个问题上,物理学家们的意见是不统一的。有的认为它们是客观实在物,可以借用物理理论和物理实验对它们的客观存在性给出具有实证性的物理学描述。有的则认为它们纯属概念,只是人们为了描述物质运动所创造出来的概念工具,而并非物理实在。哲学呢?
情况差不多,两种意见尖锐对峙。我个人认为,哲学所说的时间和空间本身虽然是概念,但这两个概念都在指称着相应的客观存在,也就是你们物理学家喜欢说的物理实在。或者说,宇宙中存在着两类物理实在,人类使用空间和时间这两个概念来指称它们。
空间的物理实在性稍微直观一些,比较容易理解。在物理学中,以长度单位米,其逻辑符号是
就是一个说法而已。关键是无论怎么称呼它们,宇宙中存在着三种空间形式?
也有一些人认为空间只有一种形式,只是它具有三个维或维度,即空间的第一维(度),第二维(度)和第三维(度)。但这样的认识面临一个难以解释的问题:“维”或“维度”是物理实在吗?
那么,时间呢?
时间的客观性就比较模糊,较难确定,而且目前物理学认定的时间只有一种。大多数物理学家只是在使用时间的物理学定义,在使用时间物理单位秒构建他们的物理学理论,在使用一个逻辑符号 s
这么重要的一个基本物理学课题为什么不关心呢?
这样的问题属于物理学课题吗?更多的物理学家认为它是哲学课题。
但对于这个问题,哲学无解。至少3000多年了,哲学今天还是无解。哲学给不出答案,物理学又不管,时间的客观性就永远也得不到确认了?
不是不管,也不是不想管,而是暂时还找不到有效的方法给出确人。物理学现在给不出确定的答案。你们哲学家就只能等,耐心地等。也许有一天物理学家们面带笑容地走向哲学家,把时空的准确答案交到你们哲学家的手中。
唉,要等到什么时候呢?
我也不知道。我最乐观的期望是在我离开这个世界之刻能看到这个准确答案。
你们要的准确答案就隐藏在物理量的统一数学表述中。
什么声音?
我也听到了:你们要的准确答案就隐藏在物理量的统一数学表述中。
谁在说话?
不知道,可能是风的声音,风之细语。
风之细语?物理量的统一数学表述?
物理量的统一数学表述?
这是什么风?只说了一句人话就没了。
也许还能回来。物理量是什么?
物理量是物理学对物理实在具有的物理属性之量化物理学表述,因这种描述具有严密的量化性和实证性,因而被人们认为是对物理实在最为准确的一种认识。
一个物理实在所具有的某种物理属性的本身也是一种物理实在吗?
你们哲学家就爱玩文字游戏。你再说一遍,我没听清。
物理属性本身也是物理实在吗?
物理学家们更喜欢使用物理量的概念。一颗高速飞行的子弹,是一个物理学描述的标的。对于这个物理实在的物理学认识原则上是哲学给出的,即对个体存在的认识原则 --- 个体诸属性的识别和描述。落实到具体上就是由物理学对这颗子弹所具有的诸物理属性给出严格的量化表述,诸如,相对于地面观察者这颗子弹所具有的质量,速度,动量,能量,表面温度,自转角动量等等,还有最后这颗子弹击中目标时刻所产生的力,还有对其在整个飞行过程的运动轨迹(空间位置)的运动学描述等等。这是物理学对该物理实在的量化认识,其中涉及到对上述诸物理量的描述。你不认为这颗子弹的质量物理量,速度物理量,动量物理量,能量物理量,表面温度物理量,自转角动量物理量,力物理量和诸空间物理量本身也具有客观性,也在指称着相应的物理实在吗?
就是说,物理属性(物理量)本身是对相应物理实在的物理学表述,物理属性(物理量)本身具有客观性。同意你给出的这个认识。你挺懂哲学的,不像表面上看上去藐视哲学。
岂敢,岂敢。哲学给出的基本认识原则鄙人始终视为珍宝,牢记在心。只是我的个性不完美,表面上看似对哲学不屑一顾。你也别挑。
我没有介意。我十分喜欢与你们物理学家对话,通过你们我总能从物理科学的视角上对自然和宇宙获得新认识。真的,物理学大少爷。
什么意思?讽刺我?敢给我起外号?
真心实意地绝对的褒义。
几年不见,你倒变得幽默了许多。
那么,物理量有统一的表述吗?无论是数学的,逻辑的,物理学的,抑或兼而有之的。
数学是物理学的工具,用于严密表述人的物理学思想,真实地反映物理实在及其属性的逻辑关系和量化属性。其认识依据最终可以追溯到你们哲学关于本体论,逻辑学和认识论三位一体的基本哲学原理。物理学中的确在使用一些逻辑符号(物理学符号)用于指称一些物理实在,这些逻辑符号之间的逻辑关系被证明也是符合数学逻辑的,当然,也是最重要的,这些逻辑关系还是准确和具有实证性地反映了诸物理实在及其之间的客观物理关系,这也正是物理学要达到的目的之一。
给出范例示范一下?
这没有什么难的。物理量纲实际上是对单位物理量的符号指称。单位物理量也称为物理单位,用于指称一个特定的物理量。比如,对于具有 1千克质量的任何物质,该质量物理量可以表述为 kg
2千克的质量物理量表述为2kg,3个安培的物理量表述为3A,10 牛顿的力物理量表述为10N 等等。这是物理学使用逻辑符号(物理学符号)对物理量的指称式逻辑表述形式,所有物理量都可以用这样的逻辑形式给出表述吗?
是的。
物理单位或物理量纲的统一物理学表述符号是什么?
那物理量是如何统一表述的呢?
设物理量为 A
其中,|A|表示物理量 A 具有物理单位(量纲)dimA
模不是描述向量的一个数学概念吗?
没错。模值是对模概念的引申,在不混淆的情况下,在此使用。
那么,从物理量的这个统一数学逻辑表述形式
根本就看不出来。这个凤,说些什么呀,疯疯癫癫的,净说疯话。还隐藏在物理量的统一数学表述形式中,在哪呢?
对呀,在哪呢?是我听错了?
你没听错,就是那么说的,我听得很清楚。看来是一个无稽之谈。
空穴来风?
嗯, 除非有一种情况出现。
什么情况?
具有一种尚没有被物理学发现的关于所有物理实在的共性物理属性,而且这种共性属性与时空有关。在这种共性属性下,所有物理单位或物理量纲均可被一种全新的逻辑形式给出统一表述。
这种情况的物理学意义何在?
我的哲学祖宗,物理实在的统一物理组份构成呀!物理实在的统一时空构成啊!
这太让人兴奋了?
你别高兴得太早。有这种可能吗?所有物理实在在客观中具有的一种共性物理存在形式?一种共性时空存在形式?怎么可能呢?
风来了!我感觉到了。
在哪?
在那!还刮来一张便签。
给,你先看吧。
Holy shit !
时空组态?物理单位(量纲)的时空组态?所有被指称的物理实在的统一逻辑表述?统一时空表述?
Damned !
什么东西让大少爷如此发火,让我瞧一下。
我没冲其它任何人发火,也不是冲着风。看吧,你应该能看懂。
哎呀!这不就是你说的那种情况吗?竟然真有啊。STC(dimA)=B m^a s^-b ?具体是什么意思呢?
说白了就是你随便拎出一个物理单位,它都可以被表述为这种所谓的时空组态形式。
也就是说,作为物理学的根基性概念 --- 基本物理单位和导出物理单位的符号指称式表述并不是对相应物理实在的完备性逻辑表述?
是物理学最基础概念的符号指称式表述并没有与其指称的诸物理实在在客观中的共性物理存在形式之逻辑形式实现全面地衔接。Damned!
这不是好事吗?
谁也没说是坏事呀。具体地说,这个物理学宣称给出了一个破天荒的结果,如果它可以被实证,即,任何由物理单位指称的物理实在在客观中均是由两大类基本物理元素构成的,这两大类基本物理实在的逻辑表述是 m^a
共22种基本物理元素。
表面上看是这样。实际上可以得到简化。
对。因为 m^0=1
还可以进一步简化,因 m^-a = 1 / m^a
第一类基本物理元素的逻辑表述:
第二类基本物理元素的逻辑表述: s^1,s^2,s^3,s^4,s^5
B是什么?
从这个便签上看,它是一个系数,是一个纯数值,而且有一个下限数值,即,万有引力常数的模值 |G|
也就是说,....
就是说,所有由基本物理单位和导出物理单位指称的物理实在在客观上是由一定数量的一个特定的第一类基本物理元素构成的,或由一定数量的一个特定的第二类基本物理元素构成的,或由一定数量的一个特定的第一类基本物理元素和一个特定的第二类基本物理元素构成的。其逻辑形式可以统一表述为 B m^a s^-b
物理单位是在指称着一个单位数量的物理量,而物理量的通常表述为
现在,任一物理量均可以被统一地升级表述为
我的哲学祖宗,你对这个关于物理量的升级表述给个哲学说法吧。
别叫哲学祖宗,不是很恰当。
那叫什么?哲学老爷?
无论哲学,还是物理学都是圣孕的,哪来的老爷呢?如果你就是想给它们排辈,我有一个建议:宗教姥姥,哲学母亲和物理学儿子。
哎?物理学不就成了孙子辈了。你好阴险啊。
要不然换过来,哲学儿子,物理学母亲?
算了。孙子就孙子吧,反正现在离开物理学儿子无论是姥姥还是老母想认识自然和宇宙就等于在做梦。
从人类对宇宙和自然认识的发展历史来看,只能这么就座,谁让物理学生得晚来。
那以后就叫哲学老母呗。叩见哲学母亲,请哲学老母就
全称指称逻辑表述。 是对由所有物理单位指称的物理实在之全称指称逻辑表述。
全称指称逻辑表述?
也就是对物理实在在客观中共性物理存在形式之逻辑形式的完备性表述。
还是那句话,在逻辑上这种表述形式实现了与物理实在在客观中的共性物理存在形式之逻辑形式的严密衔接。
这是对基础物理概念的一次全面的逻辑深化处理,其后果将会导致物理学上层建筑理论发生剧变。
如果这个时空组态可以被实证,那是一定的。物理学的发展历史历历在目,每一次基础物理概念的深化和拓展,都会引发物理学理论的革命性改变,都会导致物理学理论的飞跃式发展。
我注意到了便签上的那五个字:物理学公理。
我也看到了,但没多想。也存有疑惑,物理学尚没有公理吗?能量守恒原理,动量守恒原理,万有引力定律等等不是物理学公理吗?
从逻辑上看,这些具有普适性的物理学原理并不是物理学公理。物理学作为一个庞大的理论体系,其逻辑体系的完备性建设尚没有完成。这个逻辑体系的基础逻辑环节在目前仍然是物理单位的符号指称系统,而这个符号逻辑系统显然还不是其指称物理实在的全称指称逻辑表述,其身下肯定还有逻辑环节没有被挖掘出来。
物理学公理具有逻辑能力承担此重任?
一个物理学原理在物理学逻辑体系中是否具有公理的逻辑地位,至少要具备如下两大逻辑特征:
1,该物理学原理具有的逻辑形式是否具有逻辑演绎能力可以将由最基础物理概念(物理单位)指称的物理实在在客观中的共性物理存在形式之逻辑形式演绎出来。
2,该物理学原理的逻辑形式是否与宇宙起源和演化物理过程或宇宙整体的逻辑形式相同。
在逻辑上对物理学公理的要求这么高?
满足不了这两条,任何物理学原理均没有资格登上物理学公理之宝座。
物理学公理?物理学逻辑体系的公理?
物理学大少爷,就看你们的了。
从这张便签看,物理量纲的时空组态是物理学公理的第四推论,也就是说这个推论之前还有三个推论。
也许之后还有三个呢。
这个风,说了一半就跑了,只给出了一个统一表述原则,具体什么也不说。质量单位,能量单位,电流强度单位,力单位,动量单位,角动量单位,磁通量单位,磁矩单位等等具体物理单位的时空组态形式都是怎么确定的,也不给个提示。
又来了,风来了,我又感觉到了!
我也感觉到了。
请大少爷给解读一下?
Great! Fucking great ! 这个风,原来在玩普朗克单位制的把戏!
说句娘能听懂的。
风将一种物理学单位制进行了高度抽象,作出了全宇宙推广并将其提升为物理学公理。
普朗克单位制?
普朗克单位制也称为自然单位制,是一种约定的物理单位制。由德国物理学家普朗克先生大约在19世纪末首先提出,目的在于简化物理学方程的分析和计算。他当时做了三点约定:
1,约定几个重要的基本物理常数等于1(这几个重要的基本物理常数包括但不仅限于:万有引力常数,真空中的光速常数,约化普朗克常数,玻尔兹曼常数等)。
2,约定由这几个基本物理常数组合而成的物理量(普朗克物理量)也等于1
3,上述两个约定是基于简化物理量纲分析,进而简化理论物理学方程分析过程的需要,而并不是被约定的物理常数和普朗克物理量在客观上真实地等于1。
通过这样的约定,基本物理常数和普朗克物理量在理论物理学的分析中可以被统一地表述为:
例如:
普朗克长度 lp= ( G?/c^3)^1/2 = ( |G|| ?| / |c|^3)^1/2 m = 1
普朗克时间 tp= ( G ? /c^5)^1/2 = ( |G|| ?| / |c|^5)^1/2 s = 1
普朗克质量 mp= ( c ?/G)^1/2 = ( |c|| ?| / |G|)^1/2 kg = 1
其中,?是约化普朗克常数,且? = h / 2π ,h是普朗克常数。
就这样,后期的物理学家们忠实地沿用着普朗克单位制行走直到今天,历时100多年。他们从来没有怀疑这个约定在理论物理学分析中的有效性,也从来没有打破普朗克先生给出的限定:在自然单位制中相关的基本物理常数和所有普朗克物理量被约定等于1,就是一个约定,仅此而已。
物理学公理的意思是这些重要的基本物理常数实际上它们在数值上真的都相等且等于1 ?
这怎么可能呢?
先别管它是否可能,你顺着这个思路演绎下去,看都能得到什么结果。
倒值得试一试。先看第一个结果:
从
一个物理单位等于一个数值?
这显然是荒谬的。再看第二个结果:
万有引力常数 G=|G|m^3kg^-1s^-2 =1
故,质量单位 kg =|G|m^3s^-2
其时空组态
千克的时空组态原来是这样确定出来的。
再看第三个结果:
因 J = N*m = kgms^-2 * m = kg m^2 s^-2
故有,kg^-1=m^2s^-2/J
因此,万有引力常数又可以表述为
G=|G|m^3kg^-1s^-2 = G=|G|m^3 (m^2 s^-2 / J )s^-2
= |G|m^5s^-4 / J =1
可得,能量单位 J= |G|m^5s^-4
其时空组态
能量单位的时空组态!
再看第四个结果:
普朗克常数 h=|h|Js =1
而物理量纲Js实际上是角动量物理单位,故,
角动量物理单位 j=Js=(|G|m^5 s^-4 )*s=|G|m^5 s^-3
其时空组态 STC(j)=|G|m^5 s^-3
又确定出一个。而且还给出了另外一个结果:单位角动量物理量的数值 ,即,
j = 1 / |h| = 1 / 6.6260755*10^-34
再看第五个结果:
力单位牛顿 N=J/m = |G|m^5s^-4 / m = |G|m^4s^-4
故,其时空组态 STC(N)=|G|m^4 s^-4
又一个。
从这些初步分析结果看,只要知道了基本物理单位的时空组态,根据导出物理单位的物理学定义就可以确定出所有物理单位的时空组态。
那你先将七个基本物理单位的时空组态都确定一下?
不急。我在想第一个结果,是不是我有点武断了?
从物理学公理我们初步得到了物理单位具有时空组态的物理属性,如果物理学公理的所有推论逻辑自洽,那么,第一个结果是不是在向我们暗示物理单位还具有一种鲜为人知但固有的数值属性呢?
我正在想啊。嗯,有了,可以先计算一下单位长度米和单位时间秒的数值,看看会带出什么样的结果。
怎么计算呢?
这很简单。将普朗克长度和普朗克时间稍微改造一下,用普朗克常数替换约化普朗克常数,再根据物理学公理,有:
长度度规 LG= ( Gh/c^3)^1/2 = ( |G||h| / |c|^3)^1/2 m = 1
时间度规 tG = ( G h /c^5)^1/2 = ( |G|| h| / |c|^5)^1/2 s = 1
两者之比等于:
Lp / tG = (|c|^2)1/2 * ms^-1 =|c|ms^-1=1
有,ms^-1= 1 / |c|
或,s / m = |c| =2.99792458*10^8
这个比值挺好玩。一维时间和一维空间的比值等于光速常数的模值。
这个结果物理学理论已经知道了,我们可以称之为一维时空当量。只是物理学还不知道每一个物理单位竟然具有唯一的数值。
新发现?
待确认。再将这三个物理常数模值的观测数值
|G|=6.67259*10^-11
|h|=6.6260755*10^-34
|c|=2.99792458*10^8
代入长度度规和时间度规的表达式,通过简单计算得:
长度度规:LG =0.4050833153880067*10^-34m=1
故有:长度单位的数值:
m = 1 /0.4050833153880067*10^-34 =2.4686279637110245*10^34
时间度规:tG = 1.3512124957728855*10^-43s=1
故有:时间单位的数值:
s = 1 /1.3512124957728855*10^-43 =0.7400760451286427*10^43
有了这两个数值,根据物理单位的时空组态不就可以计算出任一物理单位的的数值了吗?
看来,这种带有普遍性的理论共性特征绝非偶然,其身后必然隐藏着物理单位的另外一种共性物理属性。
物理单位的数值属性?
极有可能!
能马上对此给出一个兼容性验证吗?
让我想想。
快点呀。
你看上去比我还急。
我太高兴了,新物理学概念出来了,哲学家有活干了。
噢,没有物理学儿子你们哲学家闲着膀子难受啊。
少俏皮,快!
很简单,你都可以做。
J=|G|m^5s^-4=(|G|m^3s^-2)*( m^2s^-2)
将 ( m^2s^-2) = (ms^-1)^2= 1 / |c|^2
代入,得:
J=kg/ |c|^2
这也是质能公式给出的结果。
原来物理单位的数值是对物理量之间转化的量的规定!
这个结论太重要了。
是啊。初步分析结果表明,物理单位的时空组态和物理单位时空数值的概念与已有的基本物理概念和基本物理学原理向下兼容,它们可以获准进入物理学理论系统,也就是说可以被物理学家们接纳,并对其兼容性和实证性实施进一步的全面考察。
准入物理学?
任何新物理概念要想进入物理学,它必须具备两个必备条件,其一,自身逻辑自洽,其二,与已有完全被证实的基本物理概念和基本物理学原理兼容或向下兼容。
那么新概念的实证性呢?
新物理概念的实证性则是使之在物理学中得到确立而必须闯过的一关,也是最重要的一个关口,即,新物理概念必须可以得到已有的或新的物理实验结果和天文观测数据的支持。物理学是量化和实证科学,是人类认识自然和宇宙的基础科学,它欢迎任何新成员,但资格审查却是异常严格。凡不符合上述要求者将一律被淘汰,不准入或从物理学中被驱逐。
混进去的也要被扫地出门?
决不姑息!
物理学大少爷要是拉下脸来,还挺吓人的。
没有办法,妥协不了,法不容情啊。否则物理学给出的对自然和宇宙的认识将变成一团浆糊,甚至有可能堕落成为物理学宗教。
你对宗教姥姥好像有偏见。
是吗?现在可没空谈这个问题。继续考证物理单位时空组态和时空数值的逻辑自洽性和与物理学的向下兼容性。
好的。
哎呀,你眼睛怎么红了?
昨晚开了通宵夜车,确定出一些结果。呵,困死我了。
知道你辛苦。结果怎样,拿出来看看?
一些常见物理单位的时空组态和时空数值,你看一下:
***物理单位时空组态和时空数值的一般性表述:
时空组态的一般表述:
时空数值的一般表述:
***基本物理单位时空组态和时空数值的实例举例:
单位长度的时空组态:m^1 s^0 或 m
时空数值 STV(m) =2.4720661623652209*10^34
单位时间的时空组态:m^0 s^1或简写为 s
时空数值STV(s) =0.7416198487095662*10^43
单位质量的时空组态:STC(kg)=|G|m^3 s^-2
时空数值STV(kg) =1.8333333333333333*10^7
单位电流强度的时空组态:STC(A)=√|G| m^3 s^-3
时空数值 STV(A) =0.3025855350368333*10^-30
单位摩尔的时空组态 :STC(mol)=a m^2 s^-1
( 其中,a表示精细结构常数)
时空数值STV(mol) =6.0147595191367907*10^23
单位热力学温度的时空组态 :
STC(K) = (a^-1 / |NA|*10^-23) m^4s^-4
或
STC(K) = 22.7773 m^4s^-4
其中,|NA|表示阿伏加德罗常数的模值,a表示精细结构常数。
时空数值 STV(K) =2.8120127152383534*10^-33
***导出物理单位时空组态和时空数值的实例举例:
单位能量
STC(J)=|G|m^5 s^-4
STV(J) =2.037037037037037037*10^-10
单位力
STC(N)=|G|m^5 s^-4
STV(N) =0.8240220541217403*10^-44
单位动量
STC(p)=|G|m^4 s^-3
STV(p) =0.06111111111111111*10^0
单位角动量
STC(j)=|G|m^5 s^-3
STV(j) =0.151070099223190*10^34
单位电量
STC(C)=√|G| m^3 s^-2
STV(C) =0.2243682799086353*10^13
单位电阻
STC(?)= m^-1 s^1
STV(?) = 2.9999999999999999*10^8
单位磁矩
STC(jm)=√|G| m^5 s^-3
STV((jm ) =0.1849133825225008*10^39
单位磁通量
STC(Wb)=√|G| m^2 s^-1
STV((Wb)=0.6732103161471585*10^21
单位磁场强度
STC(H)=√|G| m^2 s^-3
STV((H) =0.1224018756631197*10^-64
单位电场强度
STC(E)=√|G| m^1 s^-2
STV((E) =0.3672056269893592*10^-56
单位功率
STC(W)=|G|m^5 s^-5
STV(W) =0.2746740180405801*10^-52
单位质量密度
STC(ρ)=|G| s^-2
STV(ρ) =0.1213559752433835*10^-95
它们都是唯一的确定结果?
在数量级不变下时空数值至少在小数点后12位是唯一确定的,物理单位的时空组态也是唯一确定的。
单位长度和单位时间的数值怎么与昨天计算出来的结果有点出入?
上述给出的所有物理单位的时空数值均为理论数值,如果根据基本物理常数观测数值计算出来的长度单位和时间单位的数值同样可以计算出一组相应的数值,称为物理单位时空数值的观测值。这个计算不难,留给你去完成吧。
理论值是基于某种理论选定而得到的计算数值?
理论选定不是空穴来风,而是对观测数据研磨而成。
你是怎么磨出来的?
是我“偷”来的,网上就有。
风也刮到互联网里了?
虚拟世界,无奇不有,网络世界,虚虚实实。风目前在互联网上玩得挺火。选定的四个基本物理量的时空数值是:
STV(Va) = STV(|G|m^3) =1.0083333333333333…*10^93
STV(m^2) = 6.1111111111111111…*10^68
STV(s^-2)
STV(a) = 1 / 137 =0.007299270072992700729927
|G|m^3和s^-2这两个时空组态指称什么物理实在?
我现在还没有完全搞懂,风说是真空单位和信息单位。
什么!
你要吃人啊,眼睛瞪这么大。
没事。你继续吧。
根据这四个数值,可以得到上述所有时空数值的计算结果。
一,二,三,四,五,六.哎?七个基本物理单位,怎么少了一个?
那个该死的坎德拉(cd),费了我大半夜的功夫也琢磨不透它,感觉对它的物理学定义牵涉的人为因素太多。发光强度物理单位的时空组态和时空数值处于待确认状态。
总能确定出来的,别太着急。哎,我倒想起来了,你说基本物理单位的物理学定义,也包括它们的符号都是人为制定和规定的,其客观性如何得到保证呢?
七个基本单位的物理学定义实际上是给出了相应物理量的测量标准,这本身是人为的规定。不过它们的物理学符号实际上却是在指称着客观中相应的物理实在,而且物理单位符号之间的诸基本逻辑关系已经被大量的物理实验,天文观测和物理学理论反复确认是对相应物理实在之间物理关系的真实反映。这就赋予了物理单位符号所具有的客观内涵。当然,国际单位制的最终选定也是人类长期对自然认识的一个必然结果,因为在这种量衡单位制下,物理学理论的表述总体上会变得更简洁和更自然。
是人为规定的物理单位符号本身的逻辑形式与由其指称的物理实在所具有的逻辑形式实现了对接?
你看到了,在物理学的七个基本物理单位的定义符号中。能够实现逻辑形式完全对接的只有两个,一个是长度单位,一个是时间单位。而在导出物理单位中,有一些也已经实现逻辑形式的完全对接 ,比如,速度单位ms^-1 = m^1s^-1,加速度单位ms^-1= m^0s^-1,频率单位s^-1= m^0s^-1 ,波导单位m^-1= m^-1s^0等等。
时空组态的逻辑形式将所有物理单位的符号指称逻辑表述形式全部实现了与相应物理实在在客观中物理存在形式之逻辑形式的完全对接?
的确如此。我预感到了,物理学要出大事。
是啊。物理实在在客观中的共性物理存在之逻辑形式得到了统一的物理学认识,使得沉积几百年的基础物理概念进一步得到的沉降,从而实现了与其对应的物理实在之固有逻辑形式的完整和严密的衔接,这必将引发物理学上层建筑理论的重大变革。
话虽然可以这样讲,理也是这个理。但有一个关键问题必须要得到确认。
时空组态和时空数值的实证性?
你快成物理学家了。没错,说一千,道一万,得不到实证也只能停留在假设理论的层面上,也只能是只开花,不结果。哎呀,多么美丽的思维花朵呀,漂亮极了,就是不结果,就是结不出物理学果实来。那你说,这不成了昙花一现,仅供养眼而已。
你说,这次能结果吗?
我还没看到。不过,这一次我的感觉异常得好,有一种说出来的感觉,在30余载职业物理学生涯中这是我最有感觉的一次。
什么感觉?茅塞顿开?神灵点化?灵魂出窍?幡然顿悟?
都不是很贴切。你小时候挖过花生地里的老鼠洞吗?
没有。
花生地里的老鼠很精明。秋天时节你看它们一天到晚在花生地里四处乱窜,其实是在为其生计而忙。老鼠洞穴有两个洞口,一个主洞口,洞口较大也较明显,用于老鼠的日常进出,另一个是逃生洞口,洞口较小且隐蔽,老鼠一般不用。老鼠洞内布局合理,有许多专用通道,其中有的通道是假的,是死胡同,专门用于迷惑入侵敌人的,有主卧和副卧,都铺着干草,还有四五个储藏室,用于储藏花生。老鼠偷来的这些花生颗颗饱满,堆放在每一储藏室内,都塞得满满的,一颗花生外壳的凸处对着相邻花生外壳的凹处,每颗花生之间都严密衔接,几乎没有空隙。秋天的时候,你拎把铁锨到花生地里去找。你一旦发现了老鼠洞的入口,而且洞口边缘很光滑,那一定是一个正在被老鼠使用的洞穴。你就挖吧,里面肯定有大量的花生,而且都是花生上品。一般一个老鼠洞可以挖出至少满满一个军用书包那么多的花生。有时候,你还能在老鼠洞的卧室里挖到一窝小老鼠仔。
老鼠爸爸和老鼠妈妈呢?
早就从逃生洞口跑了。我一看到物理单位时空组态的表述顿时就有类似找到了一个大老鼠洞的那般感觉:里面肯定有货,而且是大家伙!
挖老鼠洞找花生,挺好玩。从你给出的这些实例中看,力学物理单位的系数B有两种情况,一个是 B=1 ,另一个是B=|G| ,电磁单位时空组态的系数B也有两种情况,一个也是B=1,另一个是B=√|G| ,挺规律的。那么,电磁单位时空组态中的这个系数√|G|是怎么确定出来的呢?
这是昨天晚上我最兴奋的事了。
说来听听。