Teoría del espacio del universo gradual
Teoría del espacio del universo jerárquico
1. Vacío y distorsión del espacio-tiempo
El antiguo científico griego Demócrito creía que el espacio es un "vacío" sin átomos. moverse en "espacio vacío". Estos conceptos de espacio sin materia incluyen también el concepto de tiempo sin materia, y "vacío" o "vacío" también experimenta el paso del tiempo. Esta visión se desarrolló hasta mediados del siglo XVI y Newton la teorizó aún más. Newton creía que el tiempo es una continuidad pura que transcurre de manera absolutamente uniforme y no tiene nada que ver con el movimiento de la materia; el espacio es un marco absolutamente vacío separado de la materia. En él se puede llenar, pero el espacio mismo es siempre estacionario y fijo.
En la visión de Newton del espacio y el tiempo absolutos, el tiempo y el espacio son dos conceptos independientes que no tienen conexión entre sí y son absolutos, y la medición del tiempo y el espacio no tiene nada que ver con el estado de movimiento de; En el sistema de referencia inercial, las cantidades cinemáticas (como coordenadas y velocidades) del mismo objeto observado en diferentes sistemas de referencia inercial se pueden relacionar entre sí mediante la transformación de Galileo.
¿Existe un “vacío” o “vacío” absoluto sin materia en el universo? ¿Qué es exactamente el tiempo? ¿Es el tiempo una existencia absoluta que es relativamente independiente de la materia o del espacio? ¿Puede el espacio estar absolutamente quieto y nunca cambiar?
En el siglo XIX, el físico, psicólogo y filósofo austriaco Ernst Mach propuso que la geometría del tiempo y el espacio no puede darse a priori, sino que debe estar determinada por la materia y su movimiento— - Einstein la llamó la geometría de Mach. principio. Einstein afirmó una vez que creó la teoría de la relatividad debido a la influencia e inspiración de las ideas de Mach.
En la teoría especial de la relatividad, Einstein discutió la relatividad de juzgar la simultaneidad de cambios en la misma cosa debido a distancias desiguales causadas por diferentes posiciones de observación, y asumió que la velocidad de la luz c en el vacío permanece sin cambios. , y deducido de esto La teoría relativista de diferentes sistemas de referencia basados en el movimiento de transformación de Lorenz se estableció utilizando instrumentos de medición ópticos para medir la longitud de un objeto de medición en reposo y en movimiento. En la teoría general de la relatividad, Einstein propuso un nuevo concepto de campo gravitacional y distorsión del espacio-tiempo, y concluyó que la gravedad es el resultado de la distorsión del espacio-tiempo.
Sin embargo, también tenemos que preguntarnos: ¿Existe un vacío sin materia alguna? ¿Einstein o los humanos han detectado alguna vez un vacío completamente desprovisto de materia? Entonces, ¿cuál es el significado teórico o práctico de la condición de que la velocidad de la luz c en el vacío establecida por Einstein sea constante? Aunque los humanos usan instrumentos ópticos para medir la longitud de una varilla de medición en movimiento, el resultado final de la medición se verá afectado por el valor relativo de la velocidad de movimiento de la varilla de medición y la velocidad de la luz. Sin embargo, los resultados relativos de las mediciones humanas pueden determinar o ser. la longitud absoluta del objeto de la varilla de medición. ¿Cuál es la hora? ¿Puede la velocidad de las manecillas de un reloj determinar la velocidad del tiempo? Entonces, hay tantos relojes en la Tierra, tanto rápidos como lentos, ¿distorsionan todos el tiempo y el espacio del universo?
2. La base material del universo y el espacio.
En la antigua mi país, yu se refiere al espacio y zhou se refiere al tiempo. En países extranjeros e incluso en la física moderna, el universo se considera como todo el espacio y el tiempo y sus connotaciones, denominados colectivamente espacio-tiempo. Por lo tanto, tanto en el país como en el extranjero, tanto la gente secular como los círculos teóricos científicos parecen creer firmemente que el tiempo y el espacio son equivalentes y existen en el mismo nivel (o naturaleza). Por lo tanto, el llamado "espacio-tiempo" del espacio. y el tiempo compuesto de espacio y tiempo Sólo la teoría general de la relatividad de Einstein basada en la "distorsión" será ampliamente popular en la comunidad científica física moderna de hoy.
En el artículo "Explorando la Primera Propulsión y la Fuente de Energía Cósmica", discutimos las dos propiedades fundamentales de la masa y el movimiento de la materia, y basándonos en ellas explicamos que la fuerza es solo la linealidad del momento de el movimiento de un objeto La manifestación externa de la transferencia, y la energía es la manifestación externa de la transferencia discreta del impulso del movimiento de un objeto, además, porque diferentes espacios característicos constituyen propiedades materiales que determinan el mecanismo y la forma de interacción entre relativamente independientes; cuerpos materiales, esto también forma Incluye diferentes formas de fuerzas como la llamada gravitación universal, fuerza de interacción fuerte y fuerza electromagnética, así como diferentes formas de energía como la energía química, la energía nuclear y la energía eléctrica.
Razonando más, creemos que la materia oscura existe objetivamente, y el campo electromagnético es el espacio característico formado por una determinada forma de movimiento de la materia oscura, el tiempo sólo es medido por los seres humanos en base a la rotación de la materia oscura; La Tierra y su revolución alrededor del Sol. Una herramienta para el proceso de desarrollo y cambio de la vida humana y otras cosas. Por lo tanto, el llamado espacio o universo es y es sólo la manifestación de la existencia física absoluta de la materia que está en constante movimiento; no existe un vacío absoluto o vacío sin ninguna materia dentro o fuera del universo; tampoco existe una entidad absoluta; forma de la cosa llamada "tiempo" que tiene completa independencia correspondiente al espacio compuesto de materia absolutamente existente. El llamado "pasado" es sólo el recuerdo en la conciencia humana sobre el proceso de cambios que han ocurrido en sí mismo y en otras cosas, mientras que el futuro es sólo el razonamiento y la imaginación de la conciencia humana sobre los cambios futuros en sí mismo y en otras cosas.
Partiendo del entendimiento de que el universo es, y es sólo un espacio compuesto de materia y materia oscura con dos atributos fundamentales de masa y movimiento, se presenta el concepto minimalista del universo, y el movimiento de la materia. en diferentes espacios característicos y se comprende el hecho de que las interacciones tienen correspondientemente diferentes mecanismos y manifestaciones externas. No sólo podemos descubrir las diferentes formas de fuerzas que han perturbado a la humanidad durante miles de años, y la esencia única de todas las formas de energía, sino también. También podemos eludir y abandonar por completo algunos estereotipos y desviaciones e interferencias artificiales innecesarias para promover el desarrollo de la investigación teórica en la ciencia física en la dirección correcta.
Por ejemplo, dado que todas las fuerzas son manifestaciones de la radiación mutua y la absorción de objetos que se acercan entre sí bajo la presión del espacio característico correspondiente, la transmisión de varias fuerzas es la base de la característica correspondiente. La materia en sí no requiere ni tiene gravitones específicos que transmitan la gravedad, ni partículas materiales que transmitan otras fuerzas; además, el campo electromagnético es la materia oscura del espacio, y la fuerza electromagnética es la fuerza formada por el movimiento de las partículas de materia oscura. Entonces, no hay absolutamente ninguna necesidad de introducir o establecer la llamada distorsión del espacio y el tiempo, así como la existencia de campos gravitacionales y ondas gravitacionales. De esta forma, podemos centrarnos en estudiar los cambios en la composición de los materiales espaciales del sistema solar provocados por la eyección de materiales y radiación de la reacción nuclear solar, y los cambios en la presión espacial del sistema solar, así como los cambios en la radiación y absorción mutua entre el sol y los cuerpos celestes, incluida la Tierra.** *El mismo efecto impulsa las tendencias de evolución pasadas, presentes y futuras del sistema solar, y explora el futuro de la Tierra y la humanidad.
Para otro ejemplo, dado que el espacio es la manifestación de la existencia absoluta de la materia, no hay vacío sin materia. Además, debido a las propiedades del movimiento absoluto de la materia, se puede inferir. que no puede haber una distribución de la materia en el espacio absolutamente uniforme. Y como las cosas "temporales" que los humanos reconocen y definen no existen absolutamente con las mismas propiedades que la materia, no existe la llamada distorsión del espacio y el tiempo. Sólo hay diferencias en la densidad de la materia en diferentes regiones del espacio. Entonces, nuestra configuración de "la velocidad de la luz en el vacío es constante" sólo puede interpretarse en el sentido de que en el espacio interestelar relativamente uniforme que los humanos han descubierto hasta ahora, la velocidad de la luz se puede establecer artificialmente en un valor relativamente estable y constante. , para que los humanos puedan tomar decisiones relevantes en la investigación científica. De esta manera, también podemos comprender las diversas diferencias y cambios en la velocidad y el movimiento de la luz en el agua, el espacio atmosférico y cerca de la esfera solar, así como el fenómeno superlumínico del estado de "entrelazamiento cuántico" en la tecnología cuántica moderna. mecánica. Debido a que están en diferentes espacios característicos, o podemos decirlo de esta manera, porque están en orden espacios de diferentes órdenes y diferentes dimensiones compuestos de diferentes sustancias, la velocidad y la trayectoria de movimiento de la luz cambiarán y se comportarán de manera diferente.
Además, dado que el universo es una manifestación de la existencia de la materia, y no existe un vacío absoluto sin materia en el universo, entonces podemos inferir completamente que la esencia del movimiento de alta velocidad de los fotones en El espacio es y sólo se puede lograr mediante la transmisión de materia fotónica. Al igual que después de que la bola blanca golpea la bola objetivo en el tenis de mesa, la bola blanca toma el lugar de la bola objetivo y la bola objetivo continúa moviéndose en lugar de la bola blanca cuando hay muchas bolas objetivo en la mesa, después de una; Se golpea la bola blanca, la bola objetivo se puede mover simultáneamente. Si se golpean dos bolas objetivo, las dos bolas objetivo pueden chocar con otras bolas objetivo respectivamente. De esta manera, después de que una bola blanca se mueve, diferentes bolas objetivo chocarán entre sí. .
Con base en estos hechos y principios, también podemos comprender la verdad objetiva de la interferencia entre los fotones emitidos y ellos mismos en el experimento de "interferencia de doble rendija" de la física cuántica moderna: la interferencia mutua entre muchos otros fotones excitados simultáneamente por el fotón emitido; y La esencia de la dualidad fotón onda-partícula: la transmisión de fotones reemplaza el desplazamiento relativo y el desplazamiento absoluto (sobre estos contenidos, daremos más detalles en el artículo "La base filosófica de la física cuántica y la explicación científica de su integridad teórica" título provisional> explicación).
3. El "orden" y "grado" del universo
Dado que la esencia del universo es, y es sólo la presentación de diversos resultados evolutivos del espacio compuesto de materia, el llamado tiempo es, y es sólo una cosa conceptual definida abstractamente formada por la evolución del movimiento material, y su proceso de desarrollo y cambio se refleja en la conciencia humana. Además, como el movimiento es el atributo fundamental de la materia, se puede inferir que la cantidad de materia que constituye cualquier espacio regional siempre debe estar cambiando. Por lo tanto, la diferencia en la cantidad de materia en diferentes áreas del universo es su característica básica. . Cada región del universo es la existencia natural absoluta de la materia, y cada estado es su existencia normal. Por lo tanto, no existe la llamada "distorsión del espacio-tiempo" o "distorsión del espacio", sólo la escasez de la materia espacial. diferencia.
El universo es la existencia de la materia en su conjunto. Comparado con cualquier individuo material relativamente independiente del universo, el espacio es el espacio regional que determina directamente su existencia y alcance de actividades.
Por ejemplo, para los átomos que componen una piedra, la piedra como entidad es su espacio de existencia; para los peces en el agua, el agua es su espacio de existencia, la atmósfera terrestre es el espacio vital del ser humano; seres y otros animales. El espacio donde existe la vida vegetal; el sistema solar es el espacio donde existen objetos planetarios como la Tierra y Venus, y así sucesivamente.
Evidentemente, tan diferentes estados espaciales, o espacios regionales, se deben fundamentalmente a las diferentes características jerárquicas espaciales que presenta la diferente distribución y densidad de la materia. Y también es muy obvio que diferentes estados espaciales, o diferencias en la composición material y la estructura de distribución en el espacio característico, determinan los diferentes mecanismos y formas de movimiento e interacción de individuos materiales relativamente independientes en él. Por ejemplo, formas de vida como peces y camarones nadan en el espacio acuático, los humanos y otros animales caminan y corren en el espacio atmosférico de la Tierra, y en el espacio del sistema solar, objetos como la Tierra y el mercurio orbitan alrededor del Sol, etc. Además, en el artículo "Exploración de la primera fuerza impulsora y la fuente de energía cósmica", explicamos que la presión espacial correspondiente formada por la materia espacial en diferentes espacios característicos está relacionada con el mecanismo de radiación y absorción de materia individual relativamente independiente. diferentes sustancias actúan juntas para formar formas de fuerza llamadas gravitación universal, fuerza de interacción fuerte, fuerza electromagnética, etc. y la mezcla de diferentes sustancias (o la adición de catalizadores) forma un espacio material específico, en el que las sustancias interactúan entre sí en tal característica; espacio. La acción produce energía química.
Entonces, dado que la distribución de la materia en el espacio muestra características de estado jerárquicas claras y determina las diferentes formas correspondientes de movimiento material, es necesario que hagamos una definición teórica abstracta de tal situación espacial. para facilitar la investigación científica.
Por ejemplo, si se utiliza a los humanos como referencia básica para la investigación y la investigación, entonces los humanos dependen directamente del espacio atmosférico terrestre para su supervivencia, que podemos definir como de primer orden (o orden de estado fundamental). ) espacio porque la tierra depende de Si el sistema solar existe en el espacio, entonces el sistema solar es un espacio de segundo orden (o de fase) de orden superior para la existencia humana y el sistema solar existe en el espacio; Vía Láctea, entonces la Vía Láctea es un espacio de tercer orden (o de orden general) para la existencia humana. Por analogía, el espacio de materia manifiesta y el espacio de materia oscura son respectivamente el espacio de cuarto orden (o de orden manifiesto); -orden (u orden metafísico) del espacio de la existencia humana.
En el espacio atmosférico, el espacio a nivel del suelo donde existen los seres humanos, existen diversos espacios acuáticos, espacios subterráneos, espacios de casas, espacios atmosféricos de gran altitud, etc., que se incluyen en el espacio terrestre. El espacio de niveles en paralelo entre sí se puede definir como "espacio de grados". Debido a que los materiales que componen esos espacios de diferentes dimensiones son diferentes, esto determina directamente las diferentes características de movimiento de los individuos materiales, incluida la vida humana, etc.
Por ejemplo, para una piedra en la Tierra, para las moléculas materiales que componen la piedra, la piedra es el espacio de orden del estado fundamental de las moléculas materiales, y el espacio atmosférico de la Tierra es su segundo orden ( orden de estado de fase), espacio, etc.
Si esta piedra se coloca en un horno de temperatura ultra alta en la tierra, las moléculas de la piedra se moverán a una velocidad tan alta que la piedra se derretirá para formar un líquido. Un alto horno de este tipo es un espacio unidimensional. espacio de segundo orden para las moléculas de material de piedra En un espacio de orden tan especial también determina la forma de movimiento correspondiente de las moléculas de material si otros materiales que también se pueden fundir se colocan en el horno de alta temperatura donde se derrite la piedra; Las moléculas de piedra, la estructura en realidad forma una estructura de dimensiones superiores, en un espacio de orden de dimensiones superiores, por lo tanto, determina los diferentes movimientos correspondientes de las moléculas del material de piedra, o la combinación con otras sustancias, o la gasificación, o la explosión, etc. .
Con base en este análisis, se puede inferir que ya sean reacciones nucleares, reacciones químicas o el actual colisionador de electrones de física de alta energía para crear nuevas partículas, el principio básico es en realidad preparar espacios de diferentes órdenes. y a través de diferentes Los diferentes movimientos de las moléculas materiales determinados por el orden espacial producen diferentes resultados correspondientes.
La base física de la investigación moderna en física cuántica también se encuentra en el espacio a nivel cuántico. Por diversas razones, los cambios en el espacio cuántico en diferentes niveles determinan los correspondientes diferentes movimientos de las partículas cuánticas microscópicas, que en última instancia. se manifiestan como ondas. Las características correspondientes de la mecánica cuántica, como el colapso de funciones y la transición de estados.
4. De Aristóteles a la Mecánica Cuántica
Todos sabemos que Aristóteles no estaba de acuerdo con Demócrito en que “el espacio es un vacío sin materia, y los átomos son En su opinión, si la gente está vacía un contenedor, luego otros objetos como el aire entran al contenedor, no hay una posición vacía, la posición es siempre la posición de algo entonces piensa: "La naturaleza odia el vacío", y también creía que "no hay movimiento; que existe independientemente de las cosas." [1]31
Según el entendimiento de Aristóteles, el universo es infinito en el espacio, y el espacio está ocupado por las formas de todas las cosas. Los elementos materiales que componen el universo son excepto el agua, el fuego, el aire,. y la tierra. Además, también hay un elemento material "éter" que vive en el nivel superior del cielo.
Sin embargo, Aristóteles no discutió ni exploró específicamente las propiedades materiales y las características de existencia del éter, por lo que, en su opinión, el éter es sólo una sustancia hipotética. En el siglo XVII, R. Descartes introdujo el éter de Aristóteles en la ciencia y le otorgó ciertas propiedades mecánicas. Descartes creía que todas las fuerzas entre objetos deben transmitirse a través de algún material intermediario y no hay acción a distancia. Por tanto, el espacio no puede estar vacío, sino que está lleno de la sustancia media éter. Aunque el éter no puede ser sentido por los sentidos humanos, puede transmitir los efectos de fuerzas, como el magnetismo y la fuerza de la luna sobre las mareas.
Más tarde, al proponer la teoría ondulatoria de la luz, R. Hooke y C. Huygens también creyeron que el éter es el medio material que transporta las ondas luminosas, y que el éter llena todo el espacio, incluido el vacío, y puede Penetra en sustancias ordinarias.
Aunque Newton no estaba de acuerdo con la teoría de las ondas luminosas de Hooke, también se opuso a la acción a distancia y reconoció la existencia del éter, al igual que Descartes. Sin embargo, en su opinión, el éter no es necesariamente una sustancia única y por tanto puede transmitir diversos efectos, como producir distintos fenómenos como la electricidad, el magnetismo y la gravedad. Newton también creía que el éter puede propagar vibraciones, pero la vibración del éter no es luz, porque la teoría ondulatoria de la luz (la gente en ese momento no conocía las ondas transversales, las ondas de luz se consideraban ondas longitudinales como las ondas de sonido) no puede explicar la fenómeno de polarización de la luz conocido hoy, ni puede explicar el fenómeno de polarización de la luz. No puede explicar la propagación lineal de la luz.
En el siglo XVIII, debido a que los cartesianos franceses rechazaron la ley de la gravedad del cuadrado inverso, los seguidores de Newton se levantaron contra el sistema filosófico de Descartes, y la teoría del éter que él defendía también se opuso. Con el éxito de la ley de la gravedad del cuadrado inverso en la mecánica celeste y la falta de resultados prácticos en la exploración del éter, se popularizó la idea de la acción a distancia. La teoría ondulatoria de la luz también fue abandonada y la teoría de partículas fue ampliamente reconocida.
Sin embargo, en el siglo XIX, científicos como T. Yang, A. Fresnel, M. Faraday y J. Maxwell descubrieron gradualmente esa luz es un tipo de onda, y la mayoría de las ondas en la vida requieren un medio de propagación (por ejemplo, la transmisión de ondas de sonido requiere la ayuda del aire, la propagación de ondas de agua requiere la ayuda del agua, etc.). Influenciados por las ideas de la mecánica clásica, plantearon la hipótesis de que existe una sustancia llamada éter en todas partes del universo, y es esta sustancia la que desempeña el papel de medio en la propagación de la luz.
Sin embargo, más tarde, el famoso experimento de Michelson-Morley no demostró que la resistencia del éter afecte el cambio de la velocidad de la luz. Este experimento fue considerado como evidencia de que el éter no existe. Y en 1905, Einstein dijo en el prefacio del artículo "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento": "La referencia al éter ligero resultará redundante. Abandonó la teoría del éter y creyó que la velocidad constante de la luz es la". principio básico y lo utilizó como uno de los puntos de partida para crear la teoría especial de la relatividad.
Quizás porque aunque el famoso físico Lorenz creía que la velocidad de la luz se mantiene inalterable, creía en la existencia del éter y no reconocía la teoría de la relatividad. Por lo tanto, en 1920, Einstein presentó un informe sobre "El éter y la teoría de la relatividad" en la Universidad de Leiden, tratando de conciliar la teoría de la relatividad y la teoría del éter. Señaló que aunque la relatividad especial no requiere el concepto de éter, no niega que el espacio tenga propiedades físicas según la relatividad general. En este sentido, el éter existe. Incluso dijo que según la relatividad general, el espacio sin éter es inimaginable. Sin embargo, lo que Einstein llamó "éter" es en realidad el campo métrico de la relatividad general y no es material.
En 1922, el astrónomo Jacobus Kapteyn propuso por primera vez que podría existir "materia oscura" en el universo. Algunos científicos modernos han confirmado repetidamente a través de diversas observaciones y cálculos que la energía oscura representa aproximadamente el 73% del universo, la materia oscura representa aproximadamente el 23% y la materia ordinaria representa solo el 4%, lo que indica que la gente se da cuenta de que el universo solo representa todo el universo.
El 25 de octubre de 2005, Li Zhengdao señaló en su discurso en la Universidad de Tsinghua: El mayor misterio de la ciencia y la tecnología a principios del siglo XXI es la materia y la energía oscuras. La materia oscura existe fuera de la materia conocida por la humanidad. La gente conoce su existencia, pero no sabe cuál es su composición y también es diferente de la materia conocida por la humanidad.
Integrando la larga historia de la civilización humana, incluyendo las teorías y pensamientos de muchos pensadores y científicos famosos y grandes, así como diversas investigaciones en física moderna y ciencia astronómica, aunque todavía hay mucho conocimiento sobre las características del éter o materia oscura Puntos ciegos y confusión, pero es absolutamente cierto que además del espacio material aparente que los humanos podemos observar y detectar directamente, debe haber niveles más altos o más compuestos de éter o materia oscura que los humanos. No se puede observar ni detectar directamente un espacio jerárquico de alta dimensión, y los materiales organizados en dicho espacio jerárquico también exhiben claramente formas de movimiento que los humanos aún no han podido reconocer.
El majestuoso desarrollo de la ciencia física cuántica moderna también ha demostrado objetiva y poderosamente que en un espacio cuántico muy microscópico, el movimiento de los cuantos microscópicos también es muy obviamente diferente del movimiento de la materia en el espacio material convencional o macroscópico. Formas y mecanismos de interacción.
Estos pueden respaldar el valor y la importancia ideológica práctica de la teoría científica que establecemos aquí como la "Teoría del espacio del universo gradual".
Referencias:
[1] Han Zhen, editor en jefe, 2017: "Introducción a la filosofía occidental", Beijing Normal University Press.
[2] Enciclopedia Baidu: "Entrada de éter", autor, Cao Changqi Dai Nianzu
[3] "Enciclopedia china" (segunda edición) Entrada de física: Ether, Publicación de enciclopedia de China Casa, 2009-07