时间和空间的逻辑结构之六

                                    ——时间、空间与物质的运动(下)——8

志勰

为了便于征求大家对一种新的物理描述模式的看法,我将这种新的物理科学描述的基本结构放到这里。概括来说,这是和牛顿力学、相对论不同的物理科学定义系统。从科学体系的定义方法和描述物质运动变化的逻辑上,可以兼容牛顿力学和相对论。并且是比两者更为优越的物理描述系统。


七、总结

    在上面,我们已经讨论了关于描述物质存在状态的描述方法和模式,那么,为了更为客观的精确的描述物质世界物质的存在,那么需要对描述物质存在的科学观念进行一些调整。我认为在描述观念的概念上,需要进行如下的调整:

    1、放弃掉传统科学中时间的观念,建立物质的存在进程标准。

  放弃掉传统科学中的采用物质运动的周期作为时间的标准,而代之为采用物体的存在进程标准作为物质运动变化过程的计量模式。这样,就排除了在时间计量过程中的感觉因素,也排除了空间的物质属性、物质间的作用属性对物质运动周期的影响。

  通过这样的定义,可以兼容牛顿力学和相对论两种时间观念模式。

  另一方面,在物质存在状态变化的计量过程中的应用上,已经将牛顿三个运动定律给包容进去。通过的途径是:采用物质存在状态的因果关系进行描述,也可以认为是力学属性。这里面是存在争议的。(在时间和空间的逻辑结构之六——时间、空间与物质的运动(下)——7中给于说明。)

    2、放弃掉传统科学中空间的观念,建立物体在物质域里存在的度量标准。

  放弃掉传统科学中的采用物质的广延性和伸张性等,于物质无关的属性来定义空间的概念。而将空间的物质属性对空间进行还原,将这种空间的属性还原给物质本身。它仅表示可以当作标准物质域里两个物质点之间的长度连线所跨越的标准物质点的数量。

  当然,你也可以理解成把空间给量子化。不过,这种量子化不是传统意义上的量子化。

    3、放弃掉传统科学中物质质量属性的观念,建立物质质的存在的定量属性。

  在牛顿力学或者相对论中,都将物质的定量模式遵守牛顿第二运动定律。(通常采用的定量模式是引力质量的定量模式,两者是等效的。可参见物质的存在栏目中的广义相对论存在的问题——原理上的问题 )即:给一个物体一个确定的作用力,物体在这个确定作用力的作用下,其物体存在状态改变量的大小。从这样的意义上来说,物质质量的大小依赖于我们的观测定量系统。

  一个物体的存在,如电子,不论它以什么状态存在,不论它是以每秒20万公里运动,还是静止状态。它的存在都是以一个电子的质的存在。它不会因为我们所采用的观测系统的不同,其质的存在发生任何的改变。那么,其质所存在的属性也不会发生任何的改变。在这样的意义上,以物质质的存在作为物质的量定量的角度。

  在实际的定量途径上,可以针对不同静止状态的物质微观粒子的种类的不同,给与不同的质量,采用传统意义上的静质量给于数值的定量。比如:如果我们采用电子的质量为1个单位的质量,那么质量为电子质量的1836倍的质子的质量则为1836个单位。在实际的应用上,这种质量的定义和传统物理学中的静质量是等效的。但其意义确是不同的。也就是以不同属性微观物质粒子的种类和数量给于质量的本身以数与量的定义。这是质量严格的定义。

  在这样的质量定义中,一个物体的质量为恒定的,它不会因为所处于任何一种状态,其质量的数量会发生任何的改变。只要这个物体的微观个体的种类、数量没有变化。

  对于描述物体的存在状态来说,进行如上三点的改变可以将对物体存在状态的描述更为精确化,同时可以修补牛顿力学和相对论在时间和空间观念上的不确定因素。但是物体的存在必然不是孤立的存在,它必然要和它存在的环境存在着相互作用,具有质量物体的引力属性、物质微观个体如电子和质子说明了这样的道理。因此,我认为采用这样对时间、空间和物质质量的观念进行修订之后,还不能充分的描述物体的存在属性,物质对外作用属性对于物体的存在来说,是一种必不可少的属性,在物质的描述体系中,应该将物质的这种作用包容进去,并作为物质存在的某种属性。等效于传统物理学中的“空间”观念(建立物体在物质域里存在的度量标准),在定量上将是与此直接相关联的量。(注:如何建立联系,在时间和空间的逻辑结构之六——时间、空间与物质的运动(下)——4中进行讨论)

    因此,对于物质间的作用来说,我建议建立一个新的定律,即:建立一个平方反比定律。

  关于平方反比定律,目前还没有正式的名词来命名。我建议采用“平方反比定律”。其内容是,两个物质点之间的作用强度同它们之间距离的平方成反比。主要适用的范围如下:

  1、物质对外界的作用可以当作一个点源处理

  2、物质对外界的作用在空间(不得不使用传统的用语,因为这样便于理解)的延伸过程中可以当作各向同性

  3、物质对外界的作用在延伸过程中其总量没有损耗

  对于传统意义上的三维空间(长、宽、高)中的点源对外界的作用都可以采用平方反比定律来确定其作用的数量关系。(关于平方反比定律,可参见电荷的属性——以及基本电荷相互作用的特点)。它是物质本身对外作用属性的一种共性。它不但包括电、磁、万有引力的在空间中分布的作用规律,也包括所有物质作为一种在空间中分布的对外作用属性的规律。

  对于不同的作用,需要引入不同的物质作用常数来对平方反比规律给于定量。

[注:关于强相互作用和弱相互作用的看法。]   如果存在另一种物质属性的作用规律,比如强相互作用、弱相互作用。那么在物质对外作用的特点上必然不能在如上的三点适用范围之中,如果在这三点作用范围之中,那么这样的规律一定是错误的。鉴于如上三点的限制,强相互作用和弱相互作用,前者作用程小于10-15米后者作用程小于10-17米,它们必然不能通过空间发生作用。或者说,不能当作场看待。如果不能当作场看待,那么它们也不具有基本的相互作用特点。或者说不能把它们叫做基本的相互作用。

  另:平方反比定律不仅仅适用于物质本身的作用属性,对于符合如上三个条件的对外作用源,比如空间中传播的电磁波、光波、声波、在地下传递的震波等都近似适用。

  最后还有重要的一点,就是废除传统科学中的质能关系。

    经过如上的处理,作为科学的描述体系的结构来说,已经最为简化,它简化到整个的定义体系仅采用物质的属性来定义。

    虽然经过如上的处理,我们已经将整个科学描述体系最为精简,但是这样做的最直接的结果是将描述物质存在的属性赋予到物质存在的本身,对于物质的属性来说,它的复杂性增加了。探索物质本身的属性则成为科学探索的重要内容之一。以目前来看,这种新的描述系统是比牛顿力学和相对论更为优越的物理描述系统,物理逻辑上更为严密。

 

[本篇的后话:]这篇文章到今日才和大家见面,一方面是,从物质存在的角度通过作用的属性来给于描述物质存在的描述体系给于定位,在十几年前已经具备哲学上的雏形,但由于语言表达能力和对物理世界的理解欠缺,终不能将它表达完善一些。另一方面,改变传统物理的表达模式一直是不愿意这样做的,但相对论和牛顿力学的定义体系存在不能修补的逻辑上的问题。故一直迟迟今日才拿出这个不成样子的模式。但我想,在这种语言表达过程中,已经将我的观念表达出来。

  最初在得到这样的物质描述结构模式时认为,对于物质世界的描述,采用物质的存在和力学的因果关系来描述物质的运动变化规律,这是最基本的描述结构,而除此之外的描述模式,则不能适用于我们所描述的就是物质运动变化本身。因此,以前我把它给取名为基本论。本站的域名forrootbasic也包含有这个意思。

  虽然通过本文已经明确的建立了一种新的物理学的描述结构,但是,还非常不完善。虽然在物理逻辑上建立了最简单的物理表述结构,对于物质存在过程中的属性,理论和现象之间的处理需要作很精微的定性。一部分以此为基础的问题还未获得满意的处理模式,比如空间的属性。当然,对于普通的力学的应用上(比如处理普通的力学问题,未涉及到高速运动状态、和微观粒子状态的作用),建立如上四点,已经可以胜任对常规的力学规律给于描述。

  由于这是一种从新观念出发描述物质运动变化的理论模式,很多地方还欠缺。本文不是单独的一篇文章,来阐明系统的观点,仅将关于这种描述体系的关键结构堆叠到一起,以便于征求您的看法。您对这些看法有什么意见,欢迎您告诉我。电子邮箱geixie@21cn.com。关于新的描述模式需要处理的关系以及更为详细的看法会逐渐的放到这里。

2001-8-17

本篇发布时间:2001-8-17  站点:物理科学探疑 发布人:zhixie


返回首页