Page 48 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源
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粒子的空间位移和时间位移必须用不同的粒子的坐标时间来描写(见(3.15)~(3.17)式)。
通常情况下,我们人为设定和引进的时间 t 近似等于静止粒子的时间τ,那么,所有时空点
粒子的坐标时间均可视为以时间 t 为参照的相对时间。
前面讨论的是以静止粒子为参考系的复坐标系,坐标架的虚轴与静止粒子 A 的时空位
矢 OA 重合。我们也可以选择以运动粒子为参考系来建立复坐标系,如图 3-5 所示。复坐标
系 A 仍然是以静止粒子为参考系的复坐标系,其虚轴与静止粒子 A 的时空位矢 OA 重合。
复坐标系 B 的虚轴与运动粒子 B 的时空位矢 OB 重合,复坐标系 C 的虚轴与运动粒子 C 的
时空位矢 OC 重合,两者都是以运动粒子为参考系的复坐标系。不同坐标系的变换只是坐标
架的转动。
复坐标 A-isu
复坐标 B-isu
复坐标 C-isu
A B C
O A-x(sυ)
B-x(sυ)
C-x(sυ)
图 3-5 复坐标架的转动
以上分析表明,绝对运动的四维时空可以表示为一条时间位移轴和一条空间位移轴描写
的复平面,复平面上每一个时空点可以表示为一个复数,对应于一个粒子从坐标原点 O 到
该时空点的时间位移和空间位移,该对应粒子称为时空点粒子。等时间位移线上的时空点粒
子的时间位移相等。等空间位移线上的时空点粒子的空间位移相等。等时空位移线上的时空
点粒子的时空位移相等。等辐角线上的时空点粒子的运动速度(空间运动速度和时间运动速
度)相等。对于复平面上任意时空点 Pi,仅有一条等时间位移线、一条等空间位移线、一条
等时空位移线和一条等速线与该点相交,所以,复平面可视为这些线条连续铺排而成的平面,
如图 3-6 所示。需要说明的是,图中所画的是静止坐标系 A 的复平面,如果变换到运动坐
标系,那么复平面 A 的形状将发生改变。详见下一章。
四、时间的本质
根据物质绝对运动模型,粒子的空间运动系指粒子在实空间的运动,表现为粒子波包在
欧氏空间的位置移动;粒子的时间运动系指电磁波样物质在虚空间的运动,表现为电磁波样
物质在粒子内禀空间分布的周期性波动(物质波)。所以,“空间”就是实空间,即广域的、
开放的、平直的欧氏空间;“时间”就是虚空间,即局域的、闭合的、弯曲的黎曼空间。具
体对某个粒子来说,时间就是粒子内禀空间,而空间就是粒子内禀空间以外的空间。电磁波
样物质以“波”的形式在时间中运动,同时以“波包”的形式在空间中运动,所以,“时间”
和“空间”都是运动着的物质的存在形式。而且,时间运动和空间运动是完全不同的两种运
动形式,时间运动的形式为物质波,空间运动的形式是粒子位移,两者的主要区别在于:第
一,时间运动是连续分布的电磁波样物质(物质波)在局域的弯曲空间的运动,空间运动则
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