為什麼說運動必須要有觀察者
作者 張祥前
統一場論【百度 統一場論5版(上)可以搜到】有一個基本觀點是:如果沒有我們人的描述,宇宙中所有的運動狀態都是不存在的。
很多人都反對這種觀點,他們認為,宇宙中物體【或者說質點】的運動狀態與我們觀察者的觀察和描述是無關的,不管有沒有我們觀察者的描述,物體仍然是以那種方式在運動,我們的觀察不會絲毫的影響物體的運動形式。
很多人認為,沒有了人,地球照轉,月球照樣圍繞地球旋轉---其實這種看法隱含了錯誤,是邏輯思考不嚴密的結果。問題是沒有了人,你是怎麼知道地球、月球在旋轉?
我們設想有兩個觀察者,一個觀察者看到一個物體在運動,另一個觀察者和物體一同運動,這樣,一個觀察者認為該物體在運動,另一個觀察者認為物體靜止。
物體到底是運動的還是靜止的?很顯然,物體的運動狀態和靜止狀態是相對於我們觀察者而言的,與觀察者的觀察和描述有關,而不是無關。
準確的說,如果沒有我們人的描述,宇宙中所有的運動狀態都是不存在的,當然所有的靜止狀態也是不存在的,宇宙只是剩下了物體和空間存在著,其餘通通不存在。
宇宙是由物體【或者說是質點】和它周圍空間構成的,不存在第三種與之並存的東西,一切物理現象都是我們對物體在空間中運動或者空間本身運動的一種描述。
比如,人們用眼睛看到花草的紅紅綠綠,天空的湛難,人們再用頭腦一加工,便有了顏色的概念。
人們用皮膚去感覺冰的冷、開水的燙,大腦再一加工,便有了溫度的概念。
某處有物體振動,引發周圍的空氣發生振動,我們用耳朵去感覺到這空氣的振動,我們再去用大腦這麼一分析,這樣又有了聲音的概念。
還有我們躺在床上,閉上眼睛、不去看、不去聽,但卻老是覺得一個東西在流逝,這樣人們又有了時間的概念。
通過以上所列舉的例子,可以得出這樣的看法,我們所處的物質世界的某些現象給了我們人某些感覺,我們大腦對這些感覺加以分析,概括這樣便產生了物理概念,物理概念來自於我們對自己的某種感覺的描述。
根據以上看法,物質的定義是:不依賴觀察者而客觀存在的東西就是物質。
物質包括了物體和空間。
自然界只有物體和空間不依賴觀察者而獨立存在,其餘都是人的描述而已。 像我們眼前的一棵樹、一條河是「物」,樹的生長、河水的流動是「事」。宇宙中,質點和空間是「物」,其餘的像時間、位移、質量、電荷、場、能量、速度、動量、力、溫度、聲音----都是「事」,是「物」相對於我們觀測者運動時,經我們人描述出的一種性質。
相對論認為時間、位移、力、質量等很多物理概念是相對的,對於相互運動的不同觀測者來測量可能有不同的數值。這「相對」兩個字延伸一下,就是相對於我們觀測者而言。
如果沒有觀測者,或者不指明那一個觀測者,時間、位移、力、質量、速度---許多物理概念失去了意義。由於時間、位移、力、質量、速度---這些物理概念來自於質點相對於我們觀測者在空間中的運動,所以講,脫離觀測者(我們人)描述運動是沒有意義的。
咋一看,以上看法好像是一種唯心主義,不過,唯心主義認為一旦沒有觀測者,沒有人,一切都沒有了,這個也是不對的。正確的看法應該是這樣的:
宇宙中所有的運動都是相對於我們人而言的,一旦沒有了人,宇宙給我們的景象就像照相機照相的一個定格鏡頭,鏡頭的內容就是物體和空間,而不是不存在。
運動狀態其實是我們人對物體在空間中所在的位置不斷確定、否定、確定、否定、確定、否定---的結果。
有人認為,在沒有人類之前的宇宙照樣在運動,所以運動的存在與人是沒有關係的。其實「沒有人類之前」這句話是一個病句,沒有了人類,哪來的沒有人類之前。之前或者之後都是依靠人來定義的,沒有我們人哪來的前後,上下左右,東西南北?
注意,物理學中描述的運動,空間、質點、觀測者三個東西一個都不能少,否則,運動就失去了意義。
描述時間的變化有點特殊,觀測者和質點實際是一個東西。
人類對運動的認識有一個發展的過程,牛頓力學認為描述一個物體的運動,必須要找一個認為是靜止的參照性物體,作為參照物,運動的描述強調了在某一段時間裡物體在空間中走過的路程。
牛頓力學認為時間和空間的長度的測量於觀測者的運動沒有關係。
相對論繼承了牛頓力學基本看法,但是相對論強調了不同的觀測者,測量的某些物理量的數值可能是不同的。
相對論認為時間和空間長度的測量於觀測者的運動速度有關係。低速時候,關係不明顯,接近光速時候,特別明顯。
統一場論認為描述運動必須要相對於一個確定的觀測者,沒有觀測者、或者不指明那一個觀測者描述運動是沒有意義的。選擇一個參照物描述運動有時候是不可靠的。
統一場論認為時間是觀測者自己在空間中運動形成的,物體在空間中運動的位移與觀測者的觀測有關,不同的觀測者可能有不同的結果。
宇宙中質點和空間為什麼要運動?
統一場論認為在物理學中我們描述的運動狀態,和幾何中的垂直狀態是相對應的,如果沒有我們人去描述,運動狀態其實就是幾何中的垂直狀態。
任何一個物體周圍空間三維垂直【意思是過空間中任意一點至少可以作三條相互垂直的直線】狀態中的幾何點【為了描述空間本身運動,我們把空間分割成許多小塊,每一個小塊叫幾何點】,相對於我們觀測者一定要運動,並且不斷變化的運動方向和走過的軌跡又可以重新構成一個垂直狀態。這個可以叫垂直原理。
不斷變化的運動方向一定是曲線運動,圓周運動最多可以作兩條相互垂直的切線,而空間是三維的,其運動軌跡一定可以作三條相互垂直的切線,所以運動一定會在圓形平面的垂直方向上延伸,合理的看法是空間幾何點以柱狀螺旋式在運動。
質點存在於空間中,會因為空間本身運動的影響而運動,物體可以影響周圍的空間,進而影響空間中存在的物體,這樣物體可以通過空間來相作用。
我們要注意,空間幾何點的運動也是受垂直原理支配的,和我們描述普通物體的運動有相同的地方,也有不同的地方。
注意:統一場論所描述的空間運動都是指質點周圍的空間,如果沒有物質點,單純的描述空間的運動是沒有意義的。因為描述運動需要確定時間開始時刻和空間位置的初始狀態,單純的空間沒有時間開始時刻和空間位置的初始狀態。確定時間開始時刻和空間位置的初始狀態需要依靠質點來確定。
空間本身的運動起源於質點,結束於質點,沒有質點和觀察者,描述單純的空間的運動是沒有意義的.
我們再來探討時間的本質和物理定義,從時間本質的角度來探討物體運動狀態需要觀察者的描述。
前面指出,一切物理概念都是質點在空間中相對於我們觀察者運動或者質點周圍空間本身的運動所形成的,很多物理概念首先來自於質點在空間中運動給我們人的一種感覺。
時間也可以認為某某東西在空間中運動給我們人的一種感覺。什麼東西在空間中運動給了我們時間的感覺?
我們把一個人用宇宙飛船送到幾百億億億光年遠的一個空間區域里,把這個人丟下來後,飛船立即飛回來。這個空間區域里別的星球離得都非常非常的遙遠,可以設想,這個人仍然有時間的感覺?是什麼質點運動使這個人有了時間的感覺?這個情況下,僅有這個人的身體而已。正確合理的看法是:
時間是我們觀測者對自己身體在空間中運動的一種感受。
統一場論認為,宇宙中任何物體【包括觀察者的身體】靜止時候,周圍空間都以光速度C向四周輻射式運動。因而可以認為時間與觀測者自己在空間中以光速直線移動的路程成正比。
藉助幾何點的概念,可以認為:
時間是我們觀測者周圍空間以光速輻射式的運動給我們人的感覺,與我們觀察者周圍空間幾何點以光速走過的路程成正比。
有人認為,在沒有人類之前的宇宙照樣有時間,所以時間是人的感覺的觀點是錯誤的。其實「在沒有人類之前」這句話是一個病句,沒有了人哪來的沒有人類之前。沒有我們人哪來的前後,上下左右,東西南北?
「時間」恰恰是人對自己身體周圍空間的運動的描述而產生出來的一個物理概念。
宇宙中如果沒有我們觀察者,宇宙億萬年前和億萬年後都是重疊在一起的,假如一個人現在去世了,過了一億年後他復活了,在他看來,一億年只是睡一覺而已。
現在的量子力學引起了人類的困惑,以及相對論和量子力學的矛盾,根本原因是人類沒有認識到運動狀態需要我們觀察者的描述。
舉例子來說,相對論認為物體周圍空間是定域的,一切運動【包括物體運動和信息的傳遞】不會超過光速,而量子力學的量子糾纏認為信息可以超光速傳播,我們把一對光子拆分,我們對其中一個光子測量,引起這個光子狀態的塌陷,令一個光子無論相隔多遠,立即感應出來,也產生相應的狀態的塌陷,這個看起來和相對論是矛盾的。
其實,相對論認為相當於我們觀察者以光速運動的物體所在的空間沿著運動方向空間長度為零,在這個空間里,按照邏輯分析,在我們觀察者看來一切運動速度可以是零到無窮大之間,物體可以同時出現在兩個地方等許多匪夷所思的現象。
相對論和量子力學可以統一,關鍵是我們要知道物體的運動狀態有我們人的描述、看法在其中,物理規律有人的意識成分在裡面,那種認為物體運動形式與我們觀察者的描述、看法無關,是一種機械唯物主義觀點,這種觀點嚴重的阻礙了人類對自然界深層奧妙的認識。
推薦閱讀:
※DAY205:姨媽真是運動的剋星
※馬甲線這樣練,快速燃脂平坦小肚瘦出來!
※姑娘版丨最全人體肌肉圖解,必收藏乾貨
※RM決定了什麼?增肌篇
※哪些項目的女運動員身材比較好?
TAG:運動 |