7.时空平权的相对性.docx

时空平权的相对性

根据狭义相对论时间空间是不等价的，相对论只是揭示了时空是一个整体，时间和空间有联系.爱因斯坦的狭义相对论虽然把空间和时间统一起来，但是没有抹杀空间和时间的差别.对于四维时空，尽管时空间隔的度规方程是按照空间度规为标准的，但符号的正负不定，是可变的，所以叫做符号不定的度规.狭义相对论的时空就是符号不定的度规的时空.史蒂芬·霍金在《果壳中的宇宙》中说道：“我应该说，对于相信额外的维，我本人一直犹豫不决.但是，对于我这样的一名实证主义者而言，‘额外维的确存在吗？’的问题是没有意义的.人们最多只能问：具有额外维的数学模型能很好地描述宇宙吗？我们还没有不用额外维便无法解释的观测.然而，我们在日内瓦的大型强子对撞机存在观察到它们的可能性.但是，使包括我在内的许多人信服的，必须认真地接受具有额外维的理由是，在这些模型之间存在一种所谓对偶性的意外的关系之网.”^【1】

时间与空间既是对称的，又是不对称的，这是时空对称性的相对性的表现形式.本身也反映了时空平权的相对性的问题，时间与空间并不完全对称，符号不同.遗传和变异分别是时空对称的绝对性与相对性的表现形式.构成我们世界的4维不是完全对称的.我们都知道时间维和空间维是不一样的，时间只能不断向前，而空间上我们可以向任何一个方向运动.如果它们是完全对称的，我们就可以马上写下我们世界的距离公式：d²=x₁²+x₂²+x₃²+x₄².但因为这种不对称性，我们好象不能这么写.考察所有已知的物理实验的结论和事实，似乎暗示我们正确的距离公式应该是：d²=x₁²+x₂²+x₃²-x₄².在理性上完全无法解释为什么我们必须生活在一个4维不完全对称的世界中.在现实物理学中，时间与空间是两个完全不同概念的物理度量.如果我们用其中一个量替代另一个量，则从数学角度讲函数关系没有了，函数也就不存在了，从物理学角度讲没有了时间也就不存在空间的概念，同样，没有空间也无所谓时间了，所以它们是不能相互替代的.

《自然杂志》１９卷４期的‘探索物理学难题的科学意义'的９７个悬而未决的难题：９．为什么时间具有方向性？１０．宇宙时是不均匀时间流吗？

参考文献：

【1】吴忠超  译.果壳中的宇宙，湖南科学技术出版社.2002年8月版，54页.