左拥右抱:时间与引力波和电磁波的纠葛
时间是什么?引力等强线的间距。时间才是几何,引力只不过是时间的外衣。不要被到处可见的圆周运动(电子的、地球的、太阳的…..)迷惑,他们不是沿着测地线运动,而是在周期性地切割着测地线,因此,他们消耗了时间。只有光子,可以拥有沿着测地线行进(真正的自由惯性运动、无能耗)的特权——当然,绝大多数的光子、或者说几乎所有的光子在其绝大部分职业生涯中在不断地瞬间背离时空测地线——他们付出能量代价(表现为红移),以换取不受羁绊的短暂自由时光。而只有引力,始终坚守在岗位上,始终与时空测地线法向相交。也只有时间,这个引力的伴侣,忠贞不渝的、刚正不阿地与其厮守终生——在引力线上,墨守成规地刻画着岁月的痕迹。B·格林等人“光子的时间停滞”是一个不确切的说法——红移量,就代表了光子一次次短暂出轨累加出的岁月痕迹。
不同的生物物种,具有不同的神授“寿命”。同样,物体处于不同形态时空之中、处于同一时空的不同区域之内,也必然具有内禀性的时间刻度、空间刻度(这里指时间及空间自身具有的带有鲜明的地域风貌的内禀性“致密度”,可以称之为“时空汇率”)——也就是所谓时空本体的度量。以上帝的脉搏为基准,你的一秒等于上帝的2次、他的一秒等于上帝的三次——但这完全是由你所处的时空点位的内禀性特征决定的,而不是我们随心所欲可以调整的——当然,你可以为了三次脉搏,而运动到他处——这期间有可能草木皆非、也有可能安然无恙;就看你实践梦想的能力是否如同林志颖一样强大;或者,你如同神助般地聚集极大的能量、并能够熟练地运用它们改变自身的小环境而不是玉石俱焚地毁灭一切。
谈论“引力等强线”是需要非常严谨的——否则,就会引起歧义。因为,引力具有“遇强更强、遇弱更弱”的特性;没有锁定宿主,一切都是空谈。而同样的时空位置点,不同的宿主介入,其引力大小也是变化之中的。这里,我们不得不缜密地给出引力等强线的先决条件:给定一个引力源,导入一个光子(或者普朗克质量特征体),给定一个时空点,
“引力等强线”是个好东东,但阐述起来苦难重重:要论及R0、引力零点……等等限定性条件;要导入并讲清楚物理半径与时空曲率半径的映射关系;在现有理论框架下,进行改良而不是革命,似乎寸步难行。
一些思绪:只有光子运动轨迹的物理半径有可能与时空半径相重合,在天的尽头R=R0处或是黑洞表面?!那么引力零点A又如何呢?对于一个多体系统而言,理论上任意一个个体都有一个引力零点存在(有可能成线,但也有可能总是渴望不可及的一个虚点?或者物体只能沿着引力零点亦步亦趋——这倒是个大胆的提法,可以再斟酌斟酌)。有点乱,但有可能苦尽甘来;黎明前的黑暗。当物体为特殊对象物时,如光子、普朗克质量特征体,可以作为药引子,展开探索之旅~~万事开头难,然后再替换为普通物体;或者中心引力源为质量极限体时(这一点似乎没有什么用处,只不过在建模的时候,要将质量体折算为临界密度质量,给出临界半径而已)……
好了,似乎有了新的思路:引力等强线,特指宇宙约化质量体(宇宙的共同质心=宇宙核+星体及辐射波、宇宙线的质量)所具有的,而不是其他任何一个星体所拥有的(原子核可以借鉴;星系可以参考,但不能完全copy)。
时间的相对性存在多次渐变性?一次次地累加,给时间进行路径积分或路程积分?!有点扯。光子红移量可以进行费恩曼路径积分,时间只能进行路程积分——切割引力线的长度,累加出时间消耗。仔细体味上图。
物体的时间消耗,等于其运动轨迹在引力线上的投影累加!请注意,引力是一簇簇的,因而时间是一点一点的——每一次的移动,都不可逆地消耗时间。引力线的疏密,决定了时间的刻度。当然,引力强度需要好好定义。
同一个时空点处,光子、电子、地球的命运迥异——但一切都离不开主旋律、宇宙整体约化质量定出的基调——你可以降调、升调,有能力你可以高n个八度,但你改变不了宇宙交响乐的节奏类型(节拍、和弦)。而且,初步匡算一下,(质量大小不同)物态的影响力度不小但可以接受。不会出现将男低音唱成了女高音的尴尬——但也不能保证,走一步看一步吧,只要不出现面值百万英镑的硬币就可以了。
总而言之:
没有引力的直,就不可能出现时空的弯曲——普遍的相对性弯曲、及闭合时空的绝对性弯曲。不考虑引力的曲直,我们的时空弯曲必然出现永无止境的相对弯曲——“没有最弯、只有更弯”,虚空虚时间忽隐忽现、多维横行、湮灭盛行。只有考虑了引力的直,我们才会构造恰当的时空弯曲类型,给时空弯曲一个底线和一个上限。我们始终耿耿于怀,为什么时空不再平直,抛出“闵氏绝对平直时空”来自慰——但这却带来了诸多的弊端:热浴、虚空、顽空、不平静的真空……其实,以“直的引力”作为一切的基准,很多问题便可迎刃而解:引力具有虚实相间性,“独阳不生”,当晴空万里无云的时候他只是一条虚线,当一只飞鸟出现在天际的时候他便成为了一条红线、实线将飞鸟与大地紧紧相连(而不像电磁波那样像一根风筝线,断了、或者没有断,无所适从)。
时间和引力场强电磁波及其连接,与引力波及其链接的不同特征:
电磁波链接具有单向性,想想“镜像”,就不用多说什么了。因此,电磁辐射源存在虚实之别。谁要是对接收到的每一束电磁波都试图寻根溯源、顺藤摸瓜,那就大错特错了——天底下最费力不讨好的事情,恐怕就是这件事了。
引力波连接具有双向性,只要两个物体之间建立了引力波连接,则这种力的作用必然是相互的、“同”时性(实时)的——因此,必然要求这两个物体具有“实体性”——是实实在在地用一根红线拴住了两个物体、紧紧绷起的一根直线弦。你打过来打到了我,而我打过去却是虚的、空的——你已经凌波微步、幻影移形了,这是不可想象的。为什么有那么多的暗物质、暗能量,就是因为引力波连接已经建立起来了,而电磁波的信息尚在路上,就像当年日本对美国不宣而战,珍珠岛已经一片狼藉了,和平的信鸽还在天空中翱翔。引力波、电磁波的传递速度都是光速,但路径不同,是唯一的解释。就像“明枪易躲暗箭难防”,太阳对地球的引力也许会和太阳光同时到达地球,但也许(太阳t时刻发出一缕阳光)我们沐浴的是(t+8分钟)那缕阳光,承受的却是(t+7.999分钟)的那一丝勾引。我们浑然不觉;我们也许将永远无法具备识别的能力、(通过实验)获知真相。但一丝疑惑,却也永远无法抹去了。
电磁波是一种能量波、物质波;可以有源,也可以无源(时过境迁,我们反向追踪到的也许只是一个镜像)。引力波是一种什么波?现象波?四散的虚波之中,只有碰到了实体接收的那部分虚波才可以转换为物质波、能量波?
电磁波在某种情形下可以变频,引力波呢?一个思路是引力波恒频但调幅;另一个思路是引力波也是变频的——这也正是电磁波变频的根本原因。当然,恒频变幅的引力波似乎也可以造成电磁波的变频。这应该是两种等价的数学模型,有待有心人的研究与确认。
引力是直的?!同志们该额手相庆了。但小伙伴们、伙伴们、大伙都惊呆了。
想一想也是,我们郁闷得太久了。自爱因斯坦相对论之后,我们那个别扭呀——但又束手无策。光速是恒定的、电磁波是弯曲的、尺长尺短时缩时伸,这些都是不争的事实!我们只有调整心态,而不能强求现实改变。寄希望于“物理进程以我们的意志力为转移”的努力,除了贻笑大方,没有任何收获;多维时空,理还乱;弦理论,渐入牛角;扭量、旋量,纠结。我们不得不百般不情愿地向“时空弯曲着、相对着”、“引力几何”俯首称臣。凭心而论,空间弯曲尚可接受,这个“时间胀缩、弯曲”怎么那么别扭——但既然时间绝对性不在,他就只能与虎狼相伴、随空间的形态而寄人篱下了,也就不能奢谈“有尊严地活着”张扬个性了。
引力是直的,前途将一片光明!将时间与引力捆绑在一起,还时间以个性、自由身。这是要逆天吗?收起心猿意马。我们只是给时间以适度与空间分离的特性、有限的自由。想一想也是,空间的特性与时间的特性本来就有很多不同,所谓“志不同道不合、不相与谋”,但谁让人家空间是土豪呢,我们也就只能放下身段做妾了。
电磁波充其量就是琵琶洞里的蜘蛛网,千万情丝密布,但一念之间也就“灰飞烟灭”。让时空物这样的军国大事,沾染上这缕缕风花雪月般的思绪,只能劳民伤财误国。幻影几何。一直以来,(以B·格林等为代表的主流)物理学家们谈论时间,必然离不开光电磁——明知道光子的时间是停滞的,但总是习惯于用自己的时间来计算光子的行程——所谓耗时8分钟享受一缕阳光,就像吃顿饭需要耗时29分钟,生个孩子需要十月怀胎,十年育树百年育人……毛泽东霸气十足的“弹指一挥间、强虏灰飞烟灭”俱往昔。光子无情,我们有义;电磁波只具有出生时刻印记(胎记),而不论其运行的距离远近,都不再具有时间印记——而由于大尺度的时空弯曲(意味着电磁波的传播路径多元化、不确定化),我们接收到的电磁波很难保证“长幼有序”,红移量(兰移量)即使表达了“路程长短”,也无法还原出其“出生时刻”——而且,红移表达距离(路程长短)只是一个推论性理论而已。我们一筹莫展了吗?非也。如果将红移量与“引力强度差、路径差”联系起来,我们还是会有所收获的。
“红移量=辐射源与接收地之间的路径积分”将会为我们带来马太福音。因此,B·格林所言“光子的时间是停滞”是片面的、不确切的——确切的说法应该是,定域之内,如果我们认为不存在引力强度差值,且光子是沿着测地线运动,则其相对于我们而言,其时间是停滞的;换句话说,除了光子的时间在满足限定性条件之下,可以在测量下、计算时呈现为停滞状态之外,一切物体都是需要耗时的。这是后话,另文详叙。
从心理学的角度分析,人们是有病乱投医、就像溺水之人抓住根稻草也以为可以救命,因此而对哈勃常数、红移现象寄予了无穷无尽的期望——期望根据红移量可以尽可能获取到更多的信息,生怕遗漏而不停滴挖掘,宁可错信、不可错漏;红移表达了距离、红移表达了时间、红移表达了运动及宇宙膨胀、红移表达了宇宙是个万花筒……
只是,人们为什么不想一想“既然我们接收到的已经是2.73k的黑体辐射波了,那么辐射源‘现在’的情形会是怎样呢?想当初,亿万万年之前,意气风发的辐射源发出这缕电磁波的时候,又是怎样的一种情形呢,温度、密度、电磁波的种类和强度……”;为什么不再接着想一想,我们徜徉在2.73k的海洋之中,而这个海洋可不是像太平洋那样仅仅有些洋流和波浪而已,这是以每秒30万km飞速运动的怒海,哪里会这么蹊跷地保持一致性——在一个各向同性的宇宙之中,这是不可思议的;仅仅通过宇宙膨胀,实在难以释怀。而且,我们也必须给出一个结论,虽然这个行为看似有点“打酱油”——α星沐浴在多少k的CMBR海洋之中?!
一言以蔽之,时与空,可能存在不同的特性——当然,这并不妨碍他们的联袂演出,就像羽泉组合,或者说是《最炫民族风》的那一对“凤凰传奇”。
我们对调幅调频收音机这款电子产品应该还没有遗忘,虽然现在很少人听它。想一想现实生活中的有源音箱和无源音箱,只不过是直接电源还是间接电源而已——“一切都是有缘的”。引力波“在二体之间只具有一维路径、两端实体性”是不容置疑的,而电磁波呢?这与空间具有3维性、且各个维度可以出现差异化形态,而时间永远只能单维驱动,是何其相似!“时间弯曲”可以作为一种描述性概念,但时间的弯曲本质上不同于空间的弯曲——我们不能将时间的箭头也弯曲了!时间,是引力等强线之间的差值,永远只有一个方向——笔直地沿着引力矢的方向流逝,只不过步伐(我倾向于离宇宙核越远,时间越膨胀、也就是1s越长;所谓天地渐宽,我心飞扬)越来越大,仅此而已。
我们不能恣意妄为地调整电磁波、引力波、时间、空间——有的只能调幅,有的只能调频,有的调幅调频均可以。光子的最终归宿肯定是“不耗时地沿着系统时空测地线的自由运动形态”,但在过程中,它也要跨越一条条引力等强线——这时,我们貌似不能固执己见地坚持“光的时间是停滞的”。
这里的引力等强线,是指宇宙层级的——我们不能说,地球沿着太阳的引力等强线运行——我们要刨根问底,想到太阳如何运动、银河如何运动…….宇宙如何运转。因此,太阳光没有与地球同步运行,是必然;但太阳光应该也有类似地球稳定运转轨道的一条宇宙测地大圆轨道在期盼它的入轨,而在这之前,它会短暂地沿着、但很快就掠过的一条又一条类似我们计算出的“应用广义相对论可以算出弯曲空间的曲率半径,如地球表面径向的曲率半径为3.43x10^11m”(参见《近代物理与高新技术物理基础》P142,陈泽民主编.清华大学出版社,2001)那样的局域时空测地线飞速前进。
大尺度下,电磁波与引力波会出现适度或较大程度的分离现象,而这将给我们的数学解析物理带来不可逾越的障碍。而对于天文学观测,也是个“灾难”——通过弯曲的电磁波来判定恒星的位置,将使恒星位置出现“斗转星移”,这还仅仅是一束电磁波情形下;如果存在多条电磁波链接,则一个真实的恒星将会幻化出多个影星。客观存在的现实不可变更,但我们需要把握我们所“主观认知下的现实”的来龙去脉。通过引力波认知宇宙,也许对于所有宇宙文明来说都是一个“只能思考、不能实践”的难题;但也许……谁知道呢!根据小资的“比较文学”的调调,我们无需通过可望不可及的“根本性比较”来获知两种文化之所以存在差异性的历史原因、历史进程和全部成因,而是自下而上地通过一个个切片的具体对比,来揭示暗示或拼接出“存在差异的根本性原因”;借鉴之,我们已经有了关于中微子、光子之间的些微差异性的实验研究,只要我们给出并坚持一些前提性假设性条件(c、π守恒的四维弯曲时空),我们其实已经可以意外地收获一些令人欣喜若狂的东西——光影下的城堡,夕阳下与朝阳下的城堡、星光下的城堡、(中微子之)微光下的城堡,会散发出不同的韵味。那个1987α超新星的数小时时差、那个OP-ERA实验n微秒的时差、那个中微子的左撇子手征特性——这些,是二十一世纪物理学的新立足点。
我们需要面对严酷的现实,静心思考、稍安勿躁——目前我们所采用的认知手段,必然会使宇宙幻影重重;但我们仍旧还是可以掌握极少一部分真实天体的样貌,无限接近或部分接近真实掌握一少部分天体的样貌(当然,我们已经不能排除还会得到该天体的诸多影星的样貌;但最起码我们可以区分出这个一定是该天体的本体,只不过无法识别我们所得到的“某个天体”其实就是该天体的影星罢了)。我们需要痛定思痛,多重宇宙、宇宙中的暗物质暗能量以及暗某某与隐变量,其实是我们目前的认知工具与手段所带来的必然结果——疑神疑鬼、则神鬼必出。
最起码,我们的思想,我们的智慧,应该不输给任何一个地外文明。
我们需要认真地梳理一下我们习以为常的一些说法和概念,需要反思一下一些似是而非的公知,或是思考一些我们没有进行过比对的知识模块:
l时间的相对性,体现在系统内任意一个物体自身的时间度量,会随着所处空间形态及自身的状态的不同而有所变化。
l相对论与结构力学、相对论与运动力学、相对论与流体力学。
l电动方程、量子电动力学EQC;量子色动力学DQC。
色是什么?一种结构、形态。具体而微,五颜六色;本质不脱一束白光。结构力学,焕发新春。电动,静磁动电,传统运动学,演化为传统运动力学,进而生出了电动力学怪胎。都是奇葩。
由量子概念,而量子力学,然后“人心不足蛇吞象”,盲动冒进,试图染指物理学的所有领域。虽然有百花齐放,场论、能量场、正负电子、正反粒子,但充其量不过是一种两小儿辩日般的现象学,逐渐迷失在宇宙万花筒之中——声色犬马,皆为欲念幻化。不是说我们要清心寡欲,而是不能急功近利、金钱万能。欲以量子力学、量子理论剑走偏锋,只凭秘笈苦练绝招不练内功,也就是程咬金三板斧的后果。
还是回到“引力几何”这四个字,认真修行吧。时空弯曲,与引力是直的,其间没有悖论。