读相对论后的几点思考(2009年1月18日更新)
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从开始接触相对论到现在已经有十几年的时间了,最近又看了些和相对论相关的东西,有了新的感悟,将其和之前的一些思考一并记录在此,供自己以后参考。
相对论从另一个侧面揭示了上帝是平等的对待任何事物这一个事实,没有任何一个参考系是特殊的,物理定律在所有的参考系中都是一样的。运动是相对的,没有绝对的静止和运动。
光速的不变性为不同参考系之间进行坐标变换提供了一个不变的基。使得不同的参考系可以通过光联系起来,传送讯号,有了同时性的定义,有了对事件的度量即时间的存在。
牛顿体系的相对论中,不同参考系之间进行坐标变换的基是时间和长度两者度量的不变性。爱因斯坦体系的相对论中,不同参考系之间进行坐标变换的基是光速的不变性。在将来更新的理论体系中,不同参考系之间进行坐标变换的基则会是更接近不变性的量。随着一代代的理论体系更新的过程,坐标变换的基将越来越接近一个不变的量,但最终结果是最终到达这个量还是只是无限的接近这个量呢?我觉得应该是会无法到达但会无限接近。
加速度运动和引力场是等效的,一个具有质量的物体能够产生引力场,使时空产生弯曲,使得我们需要用黎曼几何来描述这种时空空间。围绕着恒星运转的行星其实是在这种时空空间中作匀速直线运动,只不过时空被弯曲,直线变成了曲线(测地线),同样光在经过恒星的附近时会拐弯,这并没有违背光速的不变性。
这似乎又是一个平等性的表现,任何物体都是在作匀速直线运动(相对静止也可以看成是一种匀速直线运动,只不过速度是0罢了),因他们在不同的时空空间运动,从而表现为沿不同曲线的变速运动。这很象程序设计中的多态,随着对象、参数的不同,相同的函数调用具有不同的行为。
广义相对论只对引力场有效,不能用于总场,除了引力场外,还有其他的场,需要用其他数学结构形式来描述。
宇宙是有限而无界的。宇宙在大尺度上来看是均匀的,是各向同性的,有着一个平均密度。比如我们的地球在大尺度上来看是一个近似的球体,那些高山、海沟是因为这个球体的表面不够光滑而已。各向同性意味着每个点都可以是宇宙的中心,你是宇宙的中心,我也是宇宙的中心,这样宇宙自然就是无界的了,但它却是有限的。
黑洞是我们所看到的宇宙的奇点,我们无法看到黑洞视界内的东西。但若有人处在黑洞内部,那他可能处在另一个宇宙中(从他那边的参考系来看),有着一群不同的时空空间,但物理定律在这些时空空间中还是不变的。他的宇宙中也可能有黑洞,黑洞的视界成了两个宇宙之间的界面。
我们的宇宙的开始是不是另一个宇宙的结束呢?另一群时空空间在溟灭后生成了我们的宇宙呢?
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