Page 51 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

的周期性的一种量度，这从标度时间 t 的设定方式上可以看出来。虽然时间 t 是“人造的”，
但并非随意的主观臆造，而是依据可观察的周期性的物质运动来设定的。例如，我们根据地
球公转和自转周期设定年、月、日、时、分、秒等时间标准，并制造各种计时器来计时，如
沙漏、单摆、机械钟、原子钟等，这实际上是用可观测的周期运动来模拟不可观测的时间运
动的周期性。地球自转周期可视为对地球参考系中静止粒子的物质波周期的模拟，或者说，
人造的时间 t 是对地面上静止粒子的时间 t0 的模拟或拟合，即

t  t 0   （3.37）

τ是绝对时间。由（2.20）式可知，绝对时间τ是粒子的时间位移 su 与绝对速度 c 的比值（τ=su/c），
其中 su 和 c 都是坐标变化下的不变量，意味着静止粒子的物质波周期是绝对规整的。因此，
只要我们选定的可观测的周期运动的周期是绝对规整的，那么这种可观测的周期运动就可以
很好的模拟静止粒子的时间运动。遗憾的是，任何可观测的周期运动的周期都不是绝对规整
的，无论是地球自（公）转周期还是原子钟，都存在一定的误差，所以，人造的时间 t 只能
是绝对时间τ的近似。
有了标度时间 t，我们才能够给粒子的空间运动速度一个具体的数值，进而可以把粒子
的空间位移定义为空间运动速度和时间 t（ti）的乘积。根据物质绝对运动模型，我们还可以
给粒子的时间运动速度一个具体的数值，并把粒子的时间位移定义为时间运动速度和时间 t
（ti）的乘积。其中，空间运动速度和空间位移是可观察量，时间运动速度和时间位移是不
可观察量，这些可观察的或不可观察的速度和位移都是客观实在量，而非时间 t 派生的量。
速度量纲中的时间是人造的标度时间 t，它仅仅是测量速度的一个工具而已，速度的客观实
在性并不依赖于时间 t。
粒子的绝对运动可以用复平面上的一个复数 Zi(υiti, iuiti)来表示，这个复数的实部描写
空间运动的数量关系，复数的虚部描写时间运动的数量关系。在复数 Zi 中，其实包含着两
个时间，一个是速度（υi、ui）量纲中隐含的标度时间 t，另一个是粒子的坐标时间 ti，这两
个时间的关系为
t 
t  2  2 （3.38）
i
1  i 1  i
c 2 c 2

当υi=0 时，ti =t=τ，对应于粒子处于空间运动静止状态；当υi=c 时，ti =∞，对应于粒子处于
时间运动静止状态（如光子）；当υi＜＜c 时，ti ≈t≈τ，对应于牛顿力学的情形，这时描写粒
子的运动可以不考虑 ti 和 t 的差别，统一用标度时间 t 来描写；当υi →c 时，ti 明显大于 t，
对应于相对论力学的情形，这时描写粒子的运动必须用粒子的坐标时间 ti，故 ti 可称为相对
论时间。
在爱因斯坦的狭义相对论中，时间膨胀效应可由（3.38）式描写，它表明粒子时间 ti 随
粒子的空间运动速度υi 的增大而延长，但仅此而已，该式并没有真正揭示时间膨胀效应的本
质。由物质绝对运动模型可知，粒子时间 ti 不过是粒子的时间位移 sui 和时间运动速度 ui 的
比值，即
s
t  ui （3.39）
i
u i
2 1/2
2
将 ui=c(1-υi /c ) 代入上式就得到了（3.38）式。由于粒子的时间位移 sui 是坐标变换下的不
变量，所以粒子时间 ti 仅与粒子的时间运动速度 ui 成反比，粒子时间的延长意味着粒子的
时间运动速度变慢。由此可见，时间膨胀效应的本质是运动粒子的时间运动速度变慢，粒子

47