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相對論與量子力學的誕生标志

生活 更新时间:2024-07-20 08:28:50

作者:黃爾文

公元2021年8月8日


1.

2021奧運會,今天結束了,這段時間的奧運賽事,真的精彩,好好看!

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)1

蘇炳添


2.

今天看完《世界觀》了。

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)2

《世界觀》

在《世界觀》當中……“愛因斯坦相對論”和“量子理論”真的難!因為我沒有“數學基礎”,導緻“牛頓世界觀”對我來講都難了…… 目前我隻能嘗試:強行用“哲學能力”從“概念推理”的“層面”去理解“狹義相對論”、“廣義相對論”、“量子理論”。

所以,我目前隻能跳過“數學演繹推理”的“部分”,隻看其“推導出的結果”。所以,我要分辨哪些是“純數學推導”的“部分”。

《世界觀》當中說“狹義相對論”是:具備“高中數學水平”就能完成這個“數學推導”,嗯,我目前沒有“高中數學水平”,目前還是“小學數學水平”。之後看看怎麼突破數學吧… 這個沒辦法。我擅長“概念推理”,對我而言,“數學的内容”必須與“概念世界”的“概念”進行“對接”我才能“理解”,不理解,我就學不會。但是以前學“數學”,我的感受是:“數學運算”和“概念推理”之間存在“脫節”,所以我搞不懂其中的“概念所指”,必然學不好:我必須“知其然”,還要“知其所以然”!都不懂、不理解,怎麼學、怎麼進化?

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)3

牛頓

在“牛頓世界觀”當中,“速度”是“相對”的,但“時間、空間、質量”是“絕對”的。

怎麼理解呢?

這裡探讨的都是“客觀物質世界”哈!

“速度”相對;比如:蘇炳添跑步的速度,可以比我快!客觀上,相對于我而言(以我做參考标準),蘇炳添的速度更快。這叫“速度”是“相對”的!即:“速度相對”。

“時間”和“空間”是“絕對”的;比方說:我們大家都在“同一個時空(時間&空間)”下生活。

這裡面的“潛台詞”就說明:對任何人來說,“時間”和“空間”都是一樣的!

這叫“時間”和“空間”是“絕對”的!

來看“時間絕對”:“時間”一直在流逝,對任何“觀測者”而言,客觀的“時間流速”是一樣的!這叫“時間絕對”。

來看“空間絕對”:對任何“觀測者”而言,客觀的“空間大小”應該是一樣的。“同一個空間”比如“房間A”,大家測量的“長、寬、高”這個“容積、體積”,其結果都應該是一樣的!不可能說:相對于你而言,我測得的“房間A”比你測得的“房間A”更大…… 這叫“空間絕對”。

“質量絕對”就是:對任何“觀測者”而言,客觀上“同一個物體”的“質量”是一樣的。比如:一個“啞鈴”的“質量”,我測得結果為“10KG”,那麼你測量這個啞鈴的“質量”也是“10KG”,這個“質量”是一樣的,這叫“質量絕對”。

這些都是我們生活當中感受到的“經驗事實”!

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)4

愛因斯坦

但是,“愛因斯坦”的“狹義相對論”結論是:“時間、空間、質量”都是“相對”的!

而“時間、空間、質量”會随着“移動速度”而變得不一樣!

當我去觀察你(你相對于我來說):

你的“移動速度”越快,這個過程中,對我而言,你的“時間運行”會變慢(比如:我這邊時間過了1分鐘,你那邊才過了1秒鐘),所以,對于我來說:你那邊的時間“膨脹”了……(即“時間膨脹”);

是不是看起來很複雜?舉例子說明吧,比如:

我站在地上不動,而你坐在“超高速運行”的“高鐵”上,在這時候,如果我觀測到你,在我看來,你在“高鐵”上的“言行舉止”會變成“慢動作播放”,就像“看視頻”的時候,選擇“0.75倍速播放”一樣…… 因為:站在我的角度觀測,此時你那邊經曆了“一秒鐘”,可能我這邊就需要經曆“一分種”。

這個過程中,我看到的是:你那邊發生的事情,正在“慢動作播放”…… 而你在你那邊,感受到的“時間”是“一切正常”的!

但是,反過來:此時我雖然站在地上不動,但是對于“飛速前進”的“高鐵”當中的你而言,我不也在“飛速後退”嗎?

是的,此時如果你觀測到我,在你看來,我的“言行舉止”也變成了“慢動作播放”,就像“看視頻”的時候,選擇“0.75倍速播放”一樣…… 因為:站在你的角度觀測,此時我這邊的“一秒鐘”,可能你那邊就需要經曆“一分種”。

在這個過程中,你看到的是:我這邊發生的事情,正在“慢動作播放”…… 而我在我這邊感受到的“時間”是“正常速度運行”的!

移動速度越快,這個“現象”的“效果”越明顯…… 而我們日常的“移動速度”太慢了,所以觀測不出來!

你的“移動速度”越快,在你運動方向上的“長度”越短(即“空間壓縮”);

你的“移動速度”越快,你的“質量”變得越大!

PS:“狹義相對論”的這些“結論”看似“不可思議”,但是它們已經經過許多“科學實驗”的“證實”,有許多“科學證據”證明這是“真的客觀事實”了。

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)5

質能方程

對了,好像還有“質能方程”e=mc²:能量=質量×光速²。

這個就是說:“能量”和“質量”是同一種東西,是不同表現形式而已;所以“質量”可以轉化成“能量”,“能量”可以轉化成“質量”。

那麼就是:能量=質量,為什麼還有個“光速²”(光速×光速)?

這個“内容”就是“數學推演”的部分了!是複雜的“數學運算推演”最後簡化簡化得出的。單純依靠“概念推理”必然理解不出來。這很正常,沒關系!

OK,那麼“廣義相對論”呢?

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)6

廣義相對論

“廣義相對論”的“數學推導”很難,比“狹義相對論”難很多!那麼這個“推導結果”怎麼理解呢?

“廣義相對論”好像就是關于:

物體的“質量”越大,越“扭曲時空”;從而形成“引力場”:這是“牛頓”所說的“萬有引力現象”和“重力現象”的“本質”,也是“月球圍繞地球轉、地球圍繞太陽轉”的“本質原因”。

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)7

扭曲“時空”中的“運動現象”

“牛頓”的“萬有引力”(包括“地球引力”帶來的“重力”)從“現實主義”的角度來講,是不存在的!

“萬有引力”是“超距作用”(超距離作用)的,這就像是“魔法”了,這不是一種“力”。

“力”的“影響”是需要“傳導”的,但是“萬有引力”這個“傳導”的“速度”,怎麼可能“超越光速”而瞬間影響“另一個物體”呢?(PS:“狹義相對論”可以“成立”的“前提”就是:真空中的“光速”是“宇宙中最快的速度”,由此推導才得出“時間、空間、質量”的“相對性”。而“廣義相對論”是“狹義相對論”的“補充”……)

而且“力”的“傳遞”需要“介質”,宇宙當中“萬有引力”的這個“介質”也沒能找到……

所以,“萬有引力”當中,這種“引力”的“作用”,是“超越光速”并且“不需要介質進行傳遞”的;這叫“超距作用”。

其實,根本沒有這種“力”,這種“現象”的“本質”是:物體的“質量”太大,它們扭曲了“時空”,形成了 如同“引力場”、“重力”、“萬有引力”這些“現象”。

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)8

“大質量”扭曲“時空”,形成了“引力場”

“相對論”還有哪些内容?一下子我也想不起來……

說“量子理論”吧。

“量子”是什麼?“量子”是“組成物質”的最小的、不可再繼續分割的 那些“最小單位”,我們稱為“量子”。(比如:“電子”、“光子”…)

然後“量子”是“波”還是“粒子”呢?

于是,科學家做實驗:

最初用“相紙”(一種檢測的紙,“粒子”在上面将顯示為“顆粒”,而“波”則顯示為“條紋狀”…)進行檢驗,初步發現:測試結果——“量子”是“粒子”。

進一步深入做實驗,為了進一步“觀察測量”這些“粒子”,我們加入“觀察設備”來觀測這些“粒子”…… 又發現:測試結果為——“量子”變成了“波”,同步的,在“相紙”上也變成了“波”(條紋狀)。

随後,嘗試關閉“新加入的觀察設備”,但是:我們沒有撤下“新加入的觀察設備”…… 這時候“相紙”顯示:“量子”又變成了“粒子”(顆粒狀)!

此時,我們悄悄打開“新加入的觀察設備”,然而“量子”立馬又變成了“波”…… 同步的,“相紙”上也顯示:“量子”為“波”(條紋狀)。

最後得出結果:“量子”可“粒子”可“波”,這叫“波粒二象性”。

什麼是“量子力學”?

是“量子理論數學”的意思。

“量子理論數學”是一種“波數學”。就是專門計算“波”的數學。

當然,還有“粒子數學”的,就是專門計算“粒子”的數學。

但是,“量子力學”說的就是一種“波數學”,不包含“粒子數學”的部分…… 明明是“波粒二象性”,為什麼“量子理論數學”隻代表“波數學”的部分,不代表“粒子數學”的部分?這個我不知道為什麼?是因為“粒子數學”的部分 太簡單,不存在“疑難雜症”,所以不值得一提嗎?還是因為:隻要我們觀察“量子”,“量子”就是“波”,隻有在我們不觀測“量子”時,“量子”才是“粒子”?(這個,有待我去考證,大家知道答案的話,可以留言告訴我!)

“波數學”其實并不“神秘”,運用也很廣泛,包括“聲波”、“水波”這些“波”,都是用“波數學”來計算的。

隻是,以往的“數學”都是計算出一個“精确答案”,但是在“量子”領域,就變成了:是計算出一種“概率”下的“答案”。

“量子力學”算出來的答案是這樣的:這“量子”可能在這裡,可能在那裡……

于是,大家就接受不了了!

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)9

薛定谔

“薛定谔”是個科學家,“薛定谔的貓”是他提出的一個“思想實驗”。一方面,他用這個實驗,把“量子”的這些“微觀領域”的問題,帶到“宏觀領域”;畢竟,“所有物質”都是由最小的單位“量子”組成的。于是,在實驗當中,加入“貓”,經過實驗設計以後,就變成了:實驗當中的“量子”可以影響“貓的生死”!于是,用“量子力學”算出來的答案是:貓可能死,可能活……

相對論與量子力學的誕生标志(科普概述相對論)10

薛定谔的貓

薛定谔用這個“思想實驗”是為了說明:“量子理論數學”存在“不完善”之處!

我覺得,其中的“理由”大概是:用數學算出來的結論是“可能死、可能活”…… 所以,對這樣的結果不滿意!

“愛因斯坦”和“薛定谔”都認為:這是因為“量子理論數學”缺少了一些東西,是“缺少了數據”,所以導緻了這些“不完善”!

也許“缺少的部分”就是:在我們“觀察量子”之前,“量子”的那些“數據”吧…… 因為在我們觀察之前,“量子”的“狀态”是不可知的……

OK,最多“疑難雜症”的部分就是:大家對“這些現象”的“解釋”了!有各種“解釋版本”,比如:平行時空…… 等等。

再後期,随着科技發展,科學家們在“量子領域”做了更多、更高科技的實驗,發現:“量子”還具備“超距作用”!

這就等于是證明了“愛因斯坦相對論”是錯的……(因為“相對論”是基于:“真空中的光速是宇宙中最快的速度”作為“前提條件”來推導出“時間、空間、質量”的“相對性”的;如果“超距作用”存在,就說明“真空光速”不是“宇宙最快速度”。)

這是一大難題呀!這是目前人類的科研階段……還有許多未解呢

(PS:以上知識内容,來自我學習《世界觀》所得,如果各位朋友覺得我對“相對論”和“量子理論”的理解有誤,歡迎指正!人的“認知”也是一個“疊代”的過程,我知道:永遠不可能到達“絕對完善”……)

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