時間隨R而變的方程

時間隨R而變的方程—— △t/t=Zt△R （Zt=10-7m-1）文章作者: 周吉善 發表日期: 5/20/04 文章編號: 20030034作為量綱的時間和空間(即長度)究竟是什麼？在經典運動學理論中是描述運動的參量，跟物體(m)並不發生物理作用；而愛因斯坦的發現「完全變革了我們思考空間和時間的方式，它們不再是事件在其中發生的被動的背景」，「相反的，它們成為動力學的量，它們和在其中發生的事件相互影響」（1-P53），就必然指代一種實存客體，早已成為當代理論物理學界的一大困惑。對於空間和時間究竟是被動的背景還是主動的動力學的量，哲學和科學迄今都沒有給出明確答案；然而，單擺公式和廣義相對論推論的直接矛盾，揭示出時間有截然不同的兩種：Tt∝g-1/2和T∝g，卻是千真萬確的事實。

20世紀60年代3k微波被發現之後，物理學界已經普遍承認廣袤的宇宙空域充滿連續輻射，不連續的萬物跟不可分離的連續統的關係又當如何，卻一直沒有受到應有的關注。依據現實生活中剛體處於流體中的現象可以假定：萬物都應該象「浸泡」在海洋中似的與連續統構成「負陰而抱陽」的有機整體。

如圖所示，任一物體(m)在連續統中都有兩個自由度：要麼以V1做圓周運動，要麼沿徑向落向圓心(設末速度為V2)，R表示圓的半徑。衛星速度與半徑的關係：V12=gR(實質是單擺公式的變形)；自由落體公式的變形：V22=2gR，就分別表述決定旋向和徑向自然運動(非慣性系運動)的規律。據此不難發現，當物體徑向動能與旋向相等(即V12=V22)時，與之相當的徑向勢能(2mgR)居然是旋向勢能(mgR)的２倍，這一事實足以揭示出物體在旋向上的一半能量來源於連續統的持續作用，即連續統中存在著自旋的能量(實際上是使m做勻速圓周運動的勢，下文稱渦旋）。所謂的衛星定位於軌道，實質上是當衛星旋向速度與渦旋同步時，就可以「隨波逐流」地做自然運動，不需要再為它繼續提供能量。

連續統中自旋的能量在旋向和徑向上的差異，即是行星軌道運行和自由落體兩類自然運動的「起源」，具體表現為用時空結構表述的g對質量m的作用。這種作用作為動力學的量，跟物體(m）沒有任何關係，是表述連續統中自旋能量屬性的一個物理量。「勢函數V表示質量系統對空間任意點的引力作用」（2-P361）的說法應該倒過來，改為「勢函數V表示連續統的能量渦旋中任意點對質量的作用」，將被牛頓弄顛倒了的關於時空(g)和質量(m）之間作用和被作用的關係更正過來。

依據以上兩個相互矛盾的公式可得

2V12＝ V22.

又，徑向有

V2＝gt(t表示物體沿R落到中心持續的時間，即代表持續性），

∴ V12/V22＝gR/g2t2

即 2R/t2＝g (R表示物體到渦旋中心的距離或曰空間長度，即代表物體在渦旋中佔據的廣延）。

推論１、時間和空間分別指代連續統中渦旋任意點的持續性和廣延性，二者存在2R/t2＝g的關係；g作用於ｍ即是宏觀世界一切自然運動的起源。

1952年愛因斯坦又在《狹義與廣義相對論淺說》英譯本15版的序言中補充說：「空間-時間未必是一種可以認為離開物理實在的實際客體而獨立存在的東西，物理客體不是在空間之中，而是這些客體有著空間的廣延性(重點號為原文所有--筆者)」 （3-P112）。只需要再加上一句：這些客體還有著時間的持續性，即和該推論完全一致。

1917年初，荷蘭萊頓天文台台長德西特就從愛因斯坦宇宙方程得出了均勻宇宙模型，「其時空結構與物質密度無關，這是一個沒有物質(應改為質量--筆者)的宇宙時空解」，「一個試探粒子將自動獲得加速度，並且離觀察者而去」，更是對上述推論的最好註腳。由於「愛因斯坦對德西特這個沒有物質的宇宙模型不滿意」，即使是「他的模型的宇宙度規已成為今天宇宙學常用的形式，並被表示為適合物理研究的坐標形式」（2-P402），也不能被物理學界予以認同。

上述兩宗史實一直得不到正確理解的根源在於：物理學根本就不研究物質，而在物理學理論中卻廣泛地誤用了「物質」這個哲學概念，將物理學認知的客體唯一地用物質予以稱謂；實際上物理學只研究質量、電量、能量和時間、空間之間的關係，而這五個概念皆指代物理客體的一種屬性。傳統用一個概念---物質概括之，是不理解物理學和哲學原本就是兩門獨立的學科，由於誤用哲學概念---物質對物理學設置下一個常識性誤區。

設連續統中有一個中心跟地球球心重合的渦旋，一物體從地球表面(半徑Ｒ＝6.4×106m）落到中心需時

t2 ＝2R/g (取g＝10m/s2）

得t＝1.1×103s .

若取R』＝R＋23m，依據自由落體公式，△t＝t』－t可以由下式求得

23＝1.1×103g△t＋g△t2/2.

很顯然△t在10-3數量級，g△t2/2可忽略，得

△t＝2.1×10-3s.

t』對t的相對變化量

△t/t＝2.1×10－3/1.1×103＝2×10-6.

即R每相差1米 △t/t＝10-7 .

推論２、對地球所處的能量環境來說，時間隨g而變可以用△t/t=Zt△R定量計算，其中Zt=10-7m-1(ｔ表示惠更斯時間）。

據Tt∝g-1/2和T∝g，取g＝10，則 g-1/2 =3.1，即惠更斯時間t和愛因斯坦時間T相差1個數量級。

推論３、廣義相對論預言的時間隨g而變可以用△T/T∝Z△R定量計算，其中Z=10-6m-1 。 1960年人們曾利用穆斯堡爾效應在高度差H=22.5m的條件下，「極其精密地測得57Fe的一條γ譜線的紫移，波長相對變化僅有△λ/λ～gH/C2～2.510-15，與理論預告值在誤差範圍內符合」(3-P94)，即高度差為1米時

△λ/λ～1.1×10-16.

1967年第十二屆國際計量大會規定，秒等於銫133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷輻射周期9192631770倍的持續時間，稱原子秒。依據光速C=λ/ T可知，如果T取1秒△T/T∝△λ/λ9.19×10 9=1.1×10-169.19×10 9=10-6.

推論3的理論預告值與實驗結果符合得很好。

討論；

經典力學中的時空結構ｇ(2R/t2＝g）確系動力學的量，即使是牛頓定律中的a也不例外。行星的運行軌道都是橢圓，皆源於任一渦旋在連續統中都要受另一渦旋的影響。行星及衛星在軌道橢圓長軸的一邊加速、另一邊減速運行，其作用機制就在於，兩個渦旋在橢圓長軸的一邊同向、另一邊則是逆向的原因。

由於經典力學中的ｔ屬於惠更斯時間(Tt∝g-1/2)，量子力學中使用的T屬於愛因斯坦時間(T∝g)，建議用精確的擺鐘和原子鐘同時測出不同高度差的△t/t和△T/T，以求出對Tt∝g-1/2和T∝g兩個式子普遍適用的「真時間」。

參考書目1、(英)霍金著 杜欣欣等譯 霍金講演錄 湖南科技出版社 1995年2、董光璧等著 世界物理學史 吉林教育出版社 1994年3、倪光炯等著 近代物理 上海科技出版社 1979年2002.4.11載中國人民解放軍鄭州防空兵學院《學報》2003年第2期

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