
當我們仰望星空,總有種想去暢游宇宙的沖動。在數千年以前七臺河防火門膠,人類的先行者與我們樣,也有著個暢游宇宙的夢想,腦海中的“時空觀念”在不斷地顛覆與重建。
這到底是怎么回事呢?還得從史詩巨著《幾何原本》說起。
《幾何原本》是古希臘數學歐幾里得創作的部數學著作,成書于公元前300年左右。
用定義提出了點、線、面、圓和平行線的原始概念,提出了5個公設。
《幾何原本》開創了用“公理演繹”建立數學體系的先河,將此前的散的幾何現象構成了完整的邏輯體系。
明代數學徐光啟對《幾何原本》給予了的評價:“每個人都應該學習幾何原本,如果能精通它,那么這個世界上的所有學問,沒有不能精通的。”
在《幾何原本》中,至四條公設被認為是確切的,但是五公設卻令人感到困惑,因為它看起來像個“定理”,而不像是個不證自明的“公設”。
從古希臘時代到近代,許多數學嘗試用至四公設來證明五公設,都以失敗告終。
在這漫長的歲月中,數學們付出了巨大努力不但沒有成功地將五公設降為定理,反而催生出了種嶄新的幾何學體系——非歐幾何學。
在這種“非歐幾何”體系中, 的是羅巴切夫斯基的“雙曲幾何”和黎曼的“橢圓幾何”。
在“羅氏幾何”中,“三角形內角和”小于180度。而在“黎曼幾何”中,“三角形的內角和”大于180度。
至此,“歐氏幾何”完成了幾何“非歐化”的華麗轉身,在人類頭腦中長期以來形成的“平直空間”次被顛覆。
在“非歐幾何”誕生之前的牛頓時代七臺河防火門膠,“幾何原本”所構造的“平直空間”已在人們的觀念中根蒂固。
牛頓不但仿照《幾何原本》的“公理化體系”架構完成了另部史詩巨著《自然哲學的數學原理》的寫作,他所描述的空間也是“幾何原本”所構造的“平直空間”,屬于經典的“對時空觀”。
空間處處均勻,永不移動。
而時間立于空間,且單向均勻地流逝。
因斯坦的“狹義相對論”問世,其所創建的“時空觀”雖然依然基于“歐氏幾何”的“平直空間”,但是與牛頓的“對時空觀”已經有了顯著的區別。
在牛頓的“對時空觀”中,時間與空間是“對”的,與觀測者的運動狀態關,并且時間與空間是相互立的 。
而在“狹義相對論”中,因斯坦否定了這個觀點。他認為時間與空間是相對的,在慣系變換下,它們都可能改變。
而且,時間與空間是不可分割的整體,萬能膠廠家它們起構成的“時空間隔”在慣系變換下是不變的。
然而,雖然“狹義相對論”對牛頓的“對時空觀”有所改進與發展,但是依然遇到了兩大嚴重的難題:
、“慣系本身”法被定義。
二、“萬有引力定律”法納入“狹義相對論”的框架。
為了解決這兩大難題,因斯坦創立了“廣義相對論”。
“廣義相對論”顯著的特點是把“引力場”等成“時空的彎曲",而這靈感,直接來源于“非歐幾何”。
“廣義相對論”認為,在“任意參考系”內存在引力,引力引起“時空彎曲”。
這種區別于“歐氏幾何”的“時空彎曲”,只有“非歐幾何”中的“黎曼空間”為適。
而造成“非歐幾何”中“空間”不平坦的根本原因是引力所造成的結果。
至此,“相對論”對人們的“時空觀念”再次造成了顛覆。
然而在今天,時空觀念的顛覆仍然在繼續。
隨著科學的進步發展,在今天,“量子力學”與“廣義相對論”構成了現代物理學的兩大支柱。
然而這兩大支柱之間,有著不可調和的矛盾:它們的基礎框架在根本上是不兼容的。
“廣義相對論”所描述的宏觀世界是“確定”的,而量子力學所描述的微觀世界是“不確定的”。
在黑洞中心和宇宙爆炸的“奇點”處,廣義相對論認為,物質落入黑洞后,其信息對于外部宇宙而言就永遠消失了。
但是,“量子力學”認為信息是守恒的,不可能被摧毀。
所以問題來了,信息到底是被摧毀了還是被保留了?這給科學們帶來了難以解決的困惑。
雖然現代大多數觀點傾向于信息會被保留,但缺乏個有力的“量子引力理論”來解釋這切。
總的來說,“量子力學”與“廣義相對論”的矛盾是關于時空本質的根本沖突,為了解決這難題,人們發明了“弦理論”。
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然而,“弦理論”以及形式的“弦理論”所需要的時空模型在使用現有的“歐氏空間”或“非歐空間”時,遇到了困難。
這個困難主要體現在,當“弦理論”試圖統量子力學與廣義相對論時,需要存在個預先設定的“時空背景”。
這個預設的“時空背景”是如何起源的?
人們雖然至今法回答這個問題,但是人們卻發現了個幾乎為“弦理論”量身造的“空間模型”——“卡丘空間”。
“卡丘空間”描述的是個蜷縮的“六維空間”模型。
這數學成果為“弦理論”提供了關鍵的空間模型,解決了粒子物理中“真空矢量場物質質量為”的些困難,證實了“封閉物質場”中“引力波動量”的存在。
其的“波動量程”揭示了“矢量場能量動態特征”。
目前已發現的25種“卡丘空間”的構造,均滿足“弦理論”的需求。
以“卡丘空間”為時空背景的“弦理論”,是目前被認為有希望統“量子力學”與“廣義相對論”的前沿理論。
至此,人類腦海中的“時空觀念”再次被顛覆。
隨著人類科技的發展,或許將來人類可以實現“星際旅游”的夢想。
那么可以想象七臺河防火門膠,現有的“時間觀念”,將面臨著為劇烈的顛覆與重建。
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