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 由“阿基里斯追不上乌龟”得出的三个假说 [作者: lyq3822708 于：2008-05-21 13:39:41.0] [回复]
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芝诺是古希腊著名哲学家.他提出四个非常著名的论证,即“阿基里斯追不上乌龟” “二分法飞矢不动”“.一半的时间等于一倍的时间”.其中最有代表性的是“阿基里斯追不上乌龟. ” 阿基里斯是古希腊神话中善跑的英雄。假设乌龟先爬一段路然后阿基里斯去追它。芝诺认为阿基里斯永远追不上乌龟。因为前者在追上后者之前必须首先达到后者的出发点，可是，这时后者又向前爬了一段路了。于是前者又必须赶上这段路，可是这时后者又向前爬了。由于阿基里斯和乌龟之间的距离可依次分成无数小段，因此阿基里斯虽然越追越近，但永远追不上乌龟。 黑格尔认为：“‘运动’则意味着物体在一个地点同时又不在一个地点；这就是时间与空间的非间断性，——正是这种非间断性才使运动成为可能”。在同一瞬间物体既不在第一个地方，又不在第二个地方，也不在两个地方之间的一个地方。恩格斯也有类似的表述：运动本身就是矛盾，运动的物体同时既在一个地方又不在这个地方。 以我无比浅薄的学识当然不敢轻易质疑黑格尔与恩格斯的观点,但是否能提出与两位先贤不同的观点?我尝试提出三个假说来解释芝诺的悖论. 第一类模型: 19世纪末,人类发明了电影.对某一物体进行连续的拍照,然后用播放器按照先后的顺序投影到屏幕上,人们就可以看到物体运动的画面了.以电影技术为原理进行一些推广,电影需要表达的内容被记录在一张张胶片上.这些胶片有一个固定的播放顺序,首尾顺次相连的两张胶片是比较相似的.但又有一些差别,拍摄匀速运动的物体第n-1幅与第n幅的差别是一个常量.电影有正常的拍摄速度,例如每秒钟20画格.拍摄一物体从B处沿直线运动到C处.B处与C处距离为1m,物体A速度为1m/s..第一张胶片上A离B处0.05m,而第二张胶片A离B处0.1m.依此类推.我们在电影屏幕上看到的同一物体做连续运动的图像,实际上是不连续的,当放慢播放速度,例如每秒一画格,这时画面就变成了断断续续的变化.第0秒到第1秒图片上显示物体A距离B处0.05m,一秒后到第二秒显示物体A距离B处0.1m.从这里看“时间”变得不连续, 而且“时间”变得不可无限细分.例如拍摄m张胶片[m.＞=10].存在第9张胶片,也存在第10张胶片.但没有第9.5张胶片,即使在第9张和第10张插入n张,则第10张就变成第10+n张,但无论如何,只要细分到一定程度时,胶片就不可再细分了. 以上只是这种“时间”的一种特性,还有另一种特性是,在之前讨论的范围内一般意义上的运动不存在.很显然,每张胶片上的的图像都没有运动.而是不同胶片在同一屏幕上的依次投影. 第一张先投影,然后移开第一张,再将第二张投影,然后移开第二张, 依此类推. 在我们看来物体A无论在任一时刻都是它“本身”,实际上一秒内屏幕上的“物体A”是第一张胶片的投影,而在第一秒到第二秒屏幕上的“物体A”是第二张胶片的投影.不同时刻的“物体A”不一样,也就是说下一刻的“我”不再是这一刻的“我”. 将这种观点继续进行推广,可能存在无穷多个静止的宇宙,它们处在不同的“层面”上.就像奇数和偶数的关系一样很好理解,每一张胶片都是不同的,我们可以一张一张的区分,而且它们所处的“位置”是不同.它们的距离可以是0,可以是无穷大,或是任何一值.这样打个比方,空间中两点投影到一个面上,它们的投影可能重合也可能距离无穷大,这要看你的投影的角度如何.它们甚至可以彼此“穿过”. 将这些观点引入芝诺的第一个悖论. 阿基里斯与龟赛跑,如果时间是连续的,可无限细分并且一般意义上的运动是存在的.那么阿基里斯永远也追不上龟.但如果之前的观点成立,问题有可能就迎刃而解.存在许多静止的宇宙,我们用某种方法将它门排序.在第n个宇宙阿基里斯在龟身后,而在第n+1个宇宙中“阿基里斯”已经在“龟”前面.每个静止宇宙都有“阿基里斯”和“龟”.而不同宇宙中“阿基里斯”和“龟”的相对位置都不同.依照次序是一个“阿基里斯”从落后到超越“龟”的不连续过程.将这些静止宇宙按照之前顺序透影到一个特殊“屏幕”上时,悖论似乎已不存在,此时一般意义上的运动不存在,取而代之的是一种特殊的“运动”----不同静止宇宙按照某种顺序的不连续“投影”过程.“时间”长度只是这种“影”变换的次数.并且这种“时间”是不可无限细分的. 当然不同的静止宇宙还有别的排序方式, “时间”不再是一维的, “时间”还有别的前进方向.这与平行宇宙理论所预言的结果是一致的,为什么感受不到“时间”其它的前进方向,这可能要用弱人择定理理解,实际上,生活在“时间”其它前进方向上的人们同样无法感知我们的存在. 第二类模型: 在一本书的每一页的同一个位置画上某人的一连串动作.当人们按顺序翻动这本书时,静止的画面变成了运动的画面.它利用的是“视觉暂留”原理.视像在眼前消失以后,在视网膜上保留的时间是0.1到0.4秒,当我们翻动书页时,不动的画面就变成了运动的影像. 可以进行这样的类比,存在许多“扁平”的“互相平行”的静止宇宙[就像书页一样, 扁平而且平行].由于某种原因原本平行的宇宙“暂时”出现夹角,然后再恢复“平行”.就像翻动书页一样,然后通过类似“视觉暂留”的作用变成运动的画面.之前已有学者提出平行宇宙的理论,但这里的“平形宇宙”有些不同,我所说的“平形宇宙”是静止的,而且有时会变得“不平行”而出现夹角. 同样将此观点引入芝诺的悖论.例如在“书”的第一页, 阿基里斯在龟身后1m,第二页,在龟身后0.97m,依此类推.第27页, 阿基里斯在龟身后0.01 m, 第27页, 阿基里斯已经在龟身前0.02m..实际上第二类模型与第一类是很接近的.在第二类模型中一般意义上的运动也是不存在的, 一般意义上的时间也不存在, 下一刻的“我”仍然不再是这一刻的“我”.因为我们可以从“书”的页码区分并且数出每一页图像.而且每一页的图像是“同时”存在的.这里所谓的“时间”也是不连续并且不可无限细分的.与第一种模型不同的是,这种模型无须在“屏幕”上投影,而是许多“扁平”宇宙原先“平行”之后产生夹角,接着再次“平行”的过程,这种过程通过某种类似“视觉暂留”的作用产生单个宇宙连续运动的感觉. 第三类模型: 机场和车站的墙上都有电子显示屏.走近就会发现这种显示屏是由等大的小方格组成的,方格中有一个小灯泡,通上电就会发光.用这种屏幕来表现一个亮点A从B处沿直线运动到C处,[假设屏幕由11个横行和11个纵行组成. B在屏幕的右上角顶点处, C在屏幕的左下角顶点处,用a1b11第一横行第十一纵行,a2b10第二横行第十纵行,依此类推]. B a1b11 a2b10 A3b9 A4b8 A5b7 a11b1 C 但走近看就会发现这是一个不连续的过程, a1b11先亮,然后 a1b11变暗,紧接着a2b10亮, a2b10再暗.依此类推.最后a11b1亮. 将这种观点进一不延伸,同样用之前的过程来表述.物体A从B处沿直线运动到C处的过程,一般的观点认为这种过程是同一个物体A先占据.a1b11处的空间,接着物体A离开a1b11, a1b11不再被物体A占据.而恢复原状,变成空间, 物体A离开a11b1的同时到了a2b10,此时a2b10的空间被物质所占据,物质占据着空间,空间容纳着物质,物质可在空间中穿行,任一时刻运动的物质总是物体A, 下一刻的“我”仍然是这一刻的“我”.总之是同一个物体在连续的时间内做连续的运动.这种“小方格”也可以无穷小.也就是说尺寸是可以无限缩小的.但沿用之前的模型就会得出不同的观点.做这样一个类比,物质和空间是同一种实体,物质不能占据空间,也不能在空间中穿行.空间不能容纳物质,它们都是“小灯泡”.唯一的区别是“小灯泡”是否亮着,亮着的灯代表物质,没有亮的灯代表空间,我们可以用通电或是断电控制“小灯泡”的亮暗.也就是说,物质和空间在某种条件下可以互相转化.在这模型中实际不存在运动,而是,刚开始a1b11处的“小灯泡”亮着,也就是说此时a1b11处为物质,紧接着a1b11处的物质转变为空间., 也就是说让a1b11处的“小灯泡”断电变暗.而此时a2b10处的空间变成物质, , 也就是说让a2b10处的“小灯泡”通电变亮.依此类推得到一种看似运动的过程,实际上下一刻的“我”已经不再是这一刻的“我”,物质并没有从B处运动到C处,一般意义上的运动不存在,所谓运动只是顺次相接的不同区域空间与物质依次变化的过程.物体看似还是原来的物体,实际上它不断地进行“新陈代谢.” 与前两类模型不同这个模型存在一般意义的时间,我们可以分辨出事件的发生先后,相同的是,在此类模型中不存在一般意义上的运动,而且时间是不连续,不可无限分割的.需要补充的是这种模型中有着时空变换的最小承载体----“-小方格”,这说明宇宙中存在一个最小尺寸,小于这种尺寸的值是没有任何意义的。 福建工程学院 林昀 Email:lyq3822708@126.com选自：中国校友会(http://www.cuaa.net) |
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| 提出一个假说,试图解释宇宙加速膨胀 [回复] [作者: lyq3822708 于： 2008-05-08 18:27:47.0] |
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随着科技的发展，人类做了大量有关于引力的试验或观察，例如，超负载力的发现和通过天文观测得出宇宙在加速膨胀的结论。 现在的引力理论已无法解决这些问题，但如果从相反的角度看待引力，建立一个新的模型似乎可以解决一些实际问题，这里必须提到“布朗运动”。这是布朗通过观测植物花粉粒发现其无规则运动，爱因斯坦在1905年的一篇论文中提出花粉的无规则运动实际上是花粉颗粒受到各方向液体分子不平衡的撞击作用造成的，同样在关于引力的这一模型中也有类似的问题，在看似虚无的真空中应当存在这一种特殊的实体，这种实体应有两个基本的特性： 1、在一定空间范围内，它的分布是均匀的，而且在一段较长的时间内，它分布的密度是不变的。 2、任意一个这种实体在任意时刻向任意方向运动的概率相等。 如果将一个物体置于充满了这种特殊实体的背景中，这种特殊实体给了这个物体一种“推力”，与布朗运动不同的是，这个物体在任意方向上受到的力都是等大的，物体应保持受力平衡状态，但值得注意的是，如果将两个物体A和B都置于这一背景中，A和B之间隔一段距离（O1 O2分别为物体A、B重心） 直线L经过A、B两个物体重心，由于空间背景中的特殊实体具有前面提到的两种特性，可证得在除了直线L的方向上，物体任意方向上受到的力都是相等的。 例如，在直线T方向上（T经过物体重心Q） Q点在右方和Q点左方的直线部分都分布有这种特殊实体，Q点以左的直线部分可以是无限长的 。 Q点以右的部分也是如此，又实体在T直线上分布均匀，也就是说在直线T上，Q点以左和Q 的数量一样多。 由性质2可得在任意时刻在直线T的方向上，物体受到向左和向右的推力大小是相等的，这可以推广到任意方向上。 回到图2，在直线L所处方向上被分成3个部分，O1点以左O1 O2之间和O2以右物体A在O1点以左受到一个向右的推力，在O1 O2之间受到一个向左的推力。 物体B在O2点以右受到一个向左的推力，在O1 O2之间受到一个向右的推力，极其重要的是，O1点以左和O2点以右的直线部分可以是无穷大的，而O1 O2之间的距离则是有限的，根据之前的推论可以导出O1点以右所受的向左的推力大于O1点以左受到的向右的推理，物体B也如此。 由于这两组力是不等的，所以A与B有相互靠近的趋势，表现出“引力”的效果。 值得一提的是，在这种模型中，引力不再是一个单一的使物体相互吸引的力，而是两组推力之差。 也就是说，引力不再是一对相互作用力，A不再是B的施力物体，B也不再是A的受力物体，这种力不来自于对方，而来自于在物体周围的特殊实体，由于n(n≥2)物体的存在造成背景密度的起伏，产生各个物体重心连线方向上推力不平衡的现象。 在爱因斯坦的引力方程中存在两种解，结论是宇宙不会完全静止，宇宙没有静止点，方程的第一种解是如果宇宙只存在引力，没有别的力作用的话，出于相互吸引，宇宙不可能静止，方程的另一种解是，宇宙爆炸的那一瞬间获得了一个初速度，向外膨胀，由于引力作用往回拉，宇宙肯定越胀越慢，所以宇宙不是膨胀就是收缩，不可能静止。因此，爱因斯坦引入了一项“宇宙常数”以便让宇宙“静止”下来。 但在此前提出的引力模型中只存在一种解，那就是始终膨胀。 在这个模型中，并不存在使物体相互吸引的吸引力，而只存在推力，在爱因斯坦引力方程中存在一个排斥力推动宇宙膨胀，而引力与之对抗，使宇宙存在收缩趋势。 但在之前提出的引力模型中并不存在使宇宙有收缩趋势的与推力相对抗的引力，恰恰相方，这种所谓“引力”竟然是推力，在宇宙小尺度上，由于物质存在而产生不平衡的一个附加效应，由于只存在一种特殊实体所产生的推力可在大尺度上影响宇宙演变，这样宇宙就只存在唯一一个解，即膨胀，可以这样理解： 图示圆表示现在宇宙膨胀后所能达到的范围，某点A是处于宇宙边缘的一个物体，毫无疑问，物体A受到宇宙范围之内的特殊实体的推力，而在宇宙范围之外是不存在这种实体的，所以A物体只有不断向外运动，即宇宙在膨胀，之前曾提到过这种特殊实体只在宇宙小尺度上的分布是均匀的，宇宙不同位置这种密度可以不同，而且任意范围内这种质量密度是可变的，只是时间非常长，这种密度的起伏类似一列波，波具有波峰和波谷，也具有各自的周期，同一方向上相重叠的两列波要么叠加，要么抵消。宇宙膨胀也如此，在宇宙膨胀的方向上，不同位置这种特殊实体的密度不同，推力也就不同这就造成了宇宙各层次上的膨胀速率有细微差别。 这可以得到一个极端重要的结论在某一段时间范围内当波峰与波峰相遇，同一方向两列或几列波就会得到加强，也就是说在某段时间内宇宙可以加速膨胀。许多天文观测都表明宇宙确实在加速膨胀，而在另一段时间宇宙可能减数膨胀，宇宙的加速和减数膨胀可能存在某一周期。 但这种现象不会存在很久，在宇宙膨胀的后期宇宙的尺度不断增大。这时，这种特殊实体的密度会不断降低，G值不断减小，宇宙的推力也不断减小，各个区域的密度起伏逐渐降低，前面提到的这种周期也逐渐变长，以至趋近于无穷大。宇宙会接近匀速膨胀，此时宇宙会保持一个相对稳定的状态宇宙边沿物质受到的推力逐渐减小以至趋近于零。 天文学家哈勃发现宇宙在不断膨胀,弗利德曼在哈勃的基础上提出3类宇宙模型.在第一种模型中,宇宙膨胀地足够慢,以至于不同星系之间的引力使宇宙膨胀减缓,最后收缩.第二类模型:宇宙膨胀得如此之快, 以至于引力虽然能使之缓慢一些,却永远不能使之停止.第三类:宇宙膨胀快到足以刚好避免坍缩.还有一些学者提出一种循环宇宙,宇宙先膨胀后收缩再膨胀.在我的模型中宇宙只会膨胀.因为不存在所谓的“万有引力”.宇宙虽然始终膨胀,但整体膨胀速率不断下降,在数率不断下降的过程中会产生一些起伏.在某一时刻宇宙会加速膨胀,而人类所生存的银河系及周围星系都处在这一阶段.在宇宙初期,宇宙高速膨胀,但随着时间推移速率急剧下降,在V—T图上这是一条平滑的曲线.某一时期以后宇宙出现分层, 膨胀速率出现起伏,然后起伏逐渐减小,这一过程有些类似阻尼震动.最后又回归成光滑曲线,并且越来越平缓, 速率渐渐减小以至趋于匀速膨胀. 实际上宇宙的膨胀有些像气体的扩散,随着时间的流逝扩散范围不断增加,但这团气体热度不均匀,所以各方向膨胀速率不一样,随着热量传递.气体各处热度变得均匀.有人会问什么是特殊实体,特殊实体实际上就是离散的基本粒子.而一般物质是由基本粒子凝结而来.实际上离散的基本粒子才是宇宙的普遍现象.而一般物质才”特殊”.但人类是由一般物资构成,所以我说离散的基本粒子为特殊实体,它们的关系就像大海中的水和海上的浮冰. 在这种“引力”模型框架下，宇宙只存在一种解，即膨胀，而这些特殊实体在大尺度上密度不平衡很可能促进了各个星系的形成，这就类似张开一张桌布，由于用力不均产生一些褶皱，而星系就形成于这些褶皱中。在褶皱之间的一些地方有可能会形成宇宙空洞,这种空洞可能比褶皱更大,也就是比星系更大.在空洞中几乎没有物质,它的跨度可能有几亿光年,当然,这只是我浅陋的观点,错误之处,还请原谅. 这种基本粒子可能是以光速运动的,凝聚与离散的基本粒子的所有性质都是相同的,只是凝聚后的基本粒子由于彼此碰撞,运动轨迹被约束在一个较小范围内. 本人的专业是工程技术,物理是我的业余爱好,我不敢自称民科,”民间科学家”这几个字我是万万担不起的,我只是客观的说出个人的看法,也未形成什么理论.也更不敢说推翻前人的理论,如果我说的有一些道理,您就捧捧场,要是觉的没道理,就当看科幻小说.最后向牛顿,爱因斯坦致敬. 福建工程学院 林昀选自：中国校友会(http://www.cuaa.net) |
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