相对论的推广与当代宇宙及物理学前沿难题的解决方案样本.doc

相对论推广及现代宇宙及物理学前沿难题处理方案,1月公布于潜科学网站（)序言 物理学发展到今天，似乎成了数学或哲学。超光速、虚质量、黑洞及类星体提出对相对论传统框架提出了严重挑战；大爆炸理论一声巨响，让原有宇宙秩序消失殆尽；于是高纬空间论、P膜理论、超弦论风靡全球，使得前沿科学变成了真正玄学。宇宙学、物理学和哲学全部陷入前所未有混乱，人类正面临着有史以来最大迷惑。本文意在引入空间背景观和宇宙多样性原理，对当今科学前沿所碰到部分问题作一个似乎合理解释；给现在混乱宇宙图景重建一个新秩序；给基础科学研究指一条或许更行得通出路。 上篇：三个基础见解 一、宇宙三要素 ：我们生活在一个真实可感宇宙中，并非在一张奇怪虚幻膜上。宇宙时空是四维，正如你感觉一样，即由三维空间和一维时间所组成。宇宙是固有存在，没有开始，也没有结束。时间、空间和物质是组成宇宙三要素。时间无始无终；空间无边无际，物质无穷无尽。时间含有不可逆性；物质含有同一性（宇宙中全部天体和物质全部是由全同原子、分子等微观粒子组成，这是我们能对宇宙间其它天体进行研究基础）；空间含有不均匀性。 二、空间背景观 空间是客观存在，并不虚无，它有着本身内在物理性质；我们把这种内在物理性叫做空间本征性质；为强调起见我们有时又把空间叫做空间背景。光是一个特殊物质，它折射出空间内在物理性质；光在其运行过程中不停和空间背景相互作用；光速就是这种相互作用结果。空间性质决定了光在其间运行速度；光在空间某一点速度是该点空间本征性具体表现。也就是说，当我们直接测量光速时候，我们也在间接测量空间本征物理性质；也就是说，标准上光速是一个时间和空间函数，不一样空间本征性质对应不一样光速；这么，当我们谈论光速时原上只有说明是空间某一点在某一刻光速才是有意义。宇宙空间某一点在某一时刻光速我们称之为当地光速。 三、空间多样性原理：宇宙空间是连续但不均匀，是一个由不一样性质空间区域共同组成连续整体；或许宇宙空间在大致上是均匀，而在局部存在着不均匀性，就象是一块巨大蛋糕上撒了些不一样种类葡萄干。这种不均匀性决定了宇宙空间性质多样性质，而正是空间多样性造就了我们这一个丰富多彩宇宙。 对于广而大宇宙而言，均匀是相正确，不均匀才是绝正确。也就是说，对整个宇宙来说光速并非一个常数；它有一个取值范围；即：光速大于或等于零，小于或等于无穷大。 空间按光速大小能够分为五种类型： 1、光速无限靠近或等于0； 2、光速大于0小于地球光速，或叫亚地光速区； 3、光速等于地球光速； 4、光速大于地球光速小于无穷大，或叫做超地光速区； 5、光速无限靠近或等于无穷大。 大家在地球上甚至在太阳系内观察到光速不变性不能应用到整个宇宙。相对论以往成功只是说明这么一个事实：迄今为止，大家经过测量证实了在太阳系内空间本征性质是均匀；也就是说，在这个范围内每一点光速是相同。也正是这种大范围内光速相同共性使得大家忽略了光速空间差异本质，实际上我们全部对光观察，全部是在地球运行轨道某个点上进行；对整个宇宙来说，光速不变是相正确，是有条件；变是绝正确，变包含两个方面，一是同一空间点光速随时间改变，二是同一时间光速因空间位置改变而改变。 爱因斯坦把光速不变这一有条件物理现象抽象化、绝对化，并把它上升为普遍性原理无限外推到整个宇宙是肯定错误，自然理论矛盾和危机也就不可避免。 中篇：多个和目前科学难题相关推论 推论一：光速不变本质和相对论推广 光是自然界中一个奇特物质，它从侧面折射出宇宙内在规律。人类科学发展进程历史实际上也是一个对光这种特殊物质不停认识过程。对于一个相对于观察者运动光源，牛顿经典理论认为光最终速度是光速和这个相对速度叠加，而爱因斯坦相对论则认为光最终测定速度和相对运动无关。光速变和不变是牛顿经典理论和爱因斯坦相对论分水岭。牛顿强调变，试验证实了她错误；爱因斯坦断言：光速一定不变，而且深入推而广之：光速是宇宙中速度极限，任何物质运动全部不能超越光速。我们认为这一论断也是很先验。在爱看来时间能够变,空间能够变，质量能够变,什么全部能够变,只有这光速才是宇宙中唯一永恒不变东西。实际上爱因斯坦并没有搞清楚光为何会不变。爱因斯坦在建立相对论理论时用是拿来主义；是把迈克尔光速和光源运动无关试验结果上升为光速不变普适性原理。这是相对论给后世留下最大漏洞。 我们认为牛顿和爱全部在光速上出了错；她们全部没有考虑空间物理性质，认为光是在虚空中运行。全部把空间性质剥夺得一无全部。依据空间本征性原理，空间背景是真实存在，光在空间某一点速度决定于该点空间本证性质。也就是说光和空间背景中存在着某种相互作用；光速度是这种相互作用结果，是该点空间本征性质反应。所以当我们测量光速时，我们实际上在间接测量空间本征性质。既然空间本征性质是客观实在，它就和大家是否对它测量，或以怎样方法它进行测量是没相关系。光在传输过程中历史统计和最终被测量结果没相关联。也就是说不管光线来自何方，不管产生光光源是运动还是相对静止，当这束光线抵达某一空间点时候，它已经取得了这一点空间本征性质所对应速度；速度大小取决于该点空间性质，和它历史情况完全无关。这么，所谓“光速不变性原理”实际上表示是空间本征性质和测量无关这么一个最简单是客观现实。 对于整个宇宙而言，爱因斯坦相对论应稍作升级：空间本征性质不会随大家测量方法而改变，空间性质对物体运动产生约束，一切有型物质运动速度全部不能超越当地光速。这就是我们第一个结论： 光速不变性原理是空间本征不变性直接推论。 推论二：存在着一个以空间背景为参考物绝对坐标系 我想这个结论是很显著，以空间背景为参考系对宇宙间全部物体运动描述是独一无二。 推论三：没有真正意义上超光速，宇宙中也没有虚质量位置 相对论断言地球光速是宇宙间速度极限，任何物体运动全部不能超越地球光速。大家热衷于超光速有两方面原因：一是有些天文观察迹象表明在一定环境下，超光速现象有存在可能性；二是，超越光速极限，在无边无际星空间自由翱翔，确实真是人类一个由来以久梦想。依据宇宙多样性原理，我们认为超越地球光速现象在宇宙中是普遍存在，但真正意义上超越当地光速情形也是不会有。这里还有一个结论，在大家有能力改变空间本征性质以前，在地球上搜寻超光速一切努力全部将是徒劳无功。 大家既期望超越光速，又不愿意损害爱因斯坦理论体系，于是引入了虚质量概念。这一见解认为，在我们这个真实宇宙外存在一个虚宇宙，它特点是质量是一个虚数，那里全部东西速度必需大于光速，光速也是它们极限，它们无法以小于光速速度运行，这么宇宙大家又叫做快宇宙。在能量上实宇宙和虚宇宙是统一，但你必需接收一个难以接收感觉：比如说有一个物体重量为虚一千克。我想这违反了起码物理常识。在下认为虚质量是不存在，它不过是相对论一个没有事实对应虚数解；全部物理规律，大家大全部能够找到它数学模型；但并非全部数学结论全部对应一个物理事实。我们认为虚质量只是相对论怪胎之一。 推论四：类星体只是部分处于超地光速区域一般星球 类星体是射电天文学观察结果。它特点是红移尤其巨大。依据哈普定理：红移越大，相对地球退行速度也越大，离地球也就越遥远。这么，类星体就被解释成一个远离地球、且相对地球高速退行天体。从而引发了远距离和大能量矛盾。 我们推测：类星体或许离我们不太遥远，或许也不高速退行，它们只是部分处于超地光速区域一般天体。我们进行一个假想试验：考察两个全同氢原子同一物理过程。这两个原子一个在地球上试验室里，一个在某个超地光速区域天体上，她们均从能级跃迁到能级；且它们发射两个光子均被我们仪器检测到。 在地球试验室中： =c/ (1) 在超地光速区天体上，这个光子产生时（依据量子理论和宇宙同一性原理）它初始频率和地球上是一样，即 = (2) 但因为处于不一样空间背景下，其初始光速类和地球光速不一样，所以其初始波长也不一样，为 =c/=c/ (3) 该光子要穿越不一样空间背景运行。它在抵达地球时取得了地球上光速。但因为和空间背景交换能量，它最终频率发生了改变。这在地球上能够测量得到，这个频率减小了，向红段发生了移动。既然光子在穿越不一样时空区域时其频率肯定发生改变，我们不如大胆假设一下其波长并未改变。光子是经过改变本身频率来适应空间性质改变。也就是说，速度改变源自频率改变。这么就有： Z=/=/-1 (4) 代入(2)和(4)式，我们得到 Z=C/C-1 (5)或 C=(1+Z)C (6) 从(5)、(6)中我们能够看到光速差异产生了视觉红移。当某一天体处于倍于地球光速超地光速区时，其红移值为。这个红移值是相当大了。这么天体应该就是一个类星体。在这里我们完全没有考虑相互之间相对运动，我们引入了一个产生红移新机制：空间性质差异造成视觉红移。我们认为这是产生巨大谱线移动一个可能路径。 推论五：黑洞无须有奇点 黑洞是宇宙中最奇特天体，理论预言了它存在，观察间接发觉它就在我们视野中。黑洞有个奇点，那里是科学终止。 我们认为，黑白两洞是宇宙多样性原理肯定产物。空间提供物质运动条件，空间对物质运动也产生约束。一切有行物质运动速度全部不能超越当地光速。这是我们上面第一个推论。依据宇宙多样性原理，宇宙中存在着这么部分区域，那里当地光速无限靠近或等于零。在这些区域内，空间本征性质极大地约束了物质运动，一切已知运动形式趋于停止，光线也毫不例外，因为当地光速为零。我们认为，这些空间区域就是黑洞，但它们不是一个引力无限大数学奇点，而是一个物质运动被极端约束有限空间区域。这么区域含有黑洞全部性质，但没有奇点。 当光速过分到无穷大时，可能就是大家所期待白洞所在。 推论六：是光速变慢了，并非空间变弯了 广义相对论讨论是空间弯曲情行。认为因为引力等原因存在，空间变得弯曲了。黑洞就被解释为空间无限弯曲，弯曲得光线老在里面打转而无法逃逸出来。这么做目标，无非也是为了维护爱因斯坦相对论光速永远不变权威性。我们认为，是光速变慢了，并非空间变弯了，尽管光速变慢和空间变弯结果应是一致。 推论七：超越光速可能性仍然存在 谁能改变空间本征性质，谁就能最终超越光速极限。 推论八：所谓暗物质或许就是存在空间背景上能量 下篇：验证路径及宇宙学上结论 一检验这一理论方法： 1、寻求巨大蓝移：传统大爆炸理论断言，大约200亿年前，因为一次很偶然扰动，宇宙从一个密度无限大、体积无限小数学点上喷发而出，然后象气球一样膨胀，天体相互背离而去，于是产生了多普勒红移。在这一模型中能够存在小蓝移，而巨大蓝移则不能出现，因为总不能说有些天体高速背离而去，而有些却高速相向而来。这么模型是毫无规律可言。依据宇宙多样性原理，宇宙中完全有理由存在着这么部分亚地光速空间区域，那里光速远远小于地球光速。当光线从那里出发抵达地球时，因为空间性质差异，它谱线表现为巨大蓝移。假如大家能找到巨大蓝移存在，则首先打破了大爆炸宇宙论垄断，同时也从另一个侧面佐证了我们正确性。 2、观察巨大红移和巨大蓝移细微改变 依据传统解释，红移和蓝移值是由距离和速度提供，速度会越来越大，距离会愈来愈远，伴随时间推移红移或蓝移值会缓慢改变。我们认为巨大红移和蓝移是空间性质差异造成标准上应表现为相对稳定不变。理论上说，从这变和不变能够判定出这个理论正确是否。 二、在宇宙学上结论 我们认为，3k背景辐射不是大爆炸论有利证据，只是宇宙大范围内物质分布相对平衡表现。宇宙在已观察可视范围内能够急剧改变，整个宇宙在大尺度上是相对静态而均匀。爆炸不是整个宇宙行为，而是宇宙小尺度局部运动。爆炸论者错误在于以偏概全，把宇宙部分运动形式当成了宇宙整体。宇宙是固有存在，没有开始，也没有结束，只有不停改变和发展。宇宙不是炸出来，一样物质不是炸出来、时间和空间更不是炸出来。 总而言之，能够作出结论： 我们处于一个相对稳定真实三维宇宙之中，它在小尺度上能够急剧改变，在大尺度上则是相对静态。整个宇宙空间是由多种不一样本征性空间区域组成；物质和光伴随时间在其间运行；空间对物质运动有束缚作用。一切物体运动速度全部不能超越当地光速。真正超光速现象是没有，在地球上寻求超光速是没有结果。空间并非一无全部，它有着其本身本征性；当地光速就是这种本征性具体表现。爱因施坦狭义相对论是空间本征不变性直接推论。 宇宙中存在着各式各样天体，它们和我们地球一样，是由相同物质形态组成，只是它们所处空间背景不一样而已。红移和蓝移同在，黑洞和白洞并存是我们这个宇宙物质同一性和空间多样性生动表象。 我们工作已基础完成，理论危机得到了临时缓解，宇宙、天体、时空、相对论在空间背景上又达成了新友好和统一；剩下工作留给那些有专长数学家去做吧。