质量的重复性(质量的相对性)

质量的相对性在上篇文章《光是什么?》里,我提到过什么是质量质量是物体物质的多少而物体是相互作用的一方,物质的多少就是相互作用的量的多少所以,所谓质量就是相互作用中,作用的量的多少,接下来我们就来聊聊关于质量的重复性?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

质量的重复性(质量的相对性)

质量的重复性

质量的相对性

在上篇文章《光是什么?》里,我提到过什么是质量。质量是物体物质的多少。而物体是相互作用的一方,物质的多少就是相互作用的量的多少。所以,所谓质量就是相互作用中,作用的量的多少。

在狭义相对论中,物体的质量被分为静止质量和运动质量。静止于静止坐标系的物体的质量为静质量m0;静止于运动坐标系的物体的质量为动质量m。它们有如下关系。

m=m。/(1-v2/c2)1/2

v为物体运动速度,c为光速。也就是说,相对于观者,静止时物体的质量为静质量,运动时物体质量为动质量。动质量大于静质量,并随着物体运动速度的增加,动质量与静质量的差△m也会增加。当v趋近于c时,△m趋近于无穷大。

△m=m0[(1/(1-v2/c2)1/2-1]

可见,运动物体的质量有个增量,这个增量的大小是与运动速度的大小有关的,并且是正相关的。我们知道,物体的运动是相对的,也就是说,同一物体在不同观者的坐标系里的运动状态(速度)是不同的。所以,同一物体的质量在不同观者的眼里的质量是不同的,一句话物体的质量是相对的。如果我们把质量的多少看成是物质的存在的多少,或者说是否存在!那么存在就是相对的。

从上节中可知,质量是相对于不同运动速度的,而运动是由力场作用而形成的。所以,物体的质量与使之运动的,或者说作用于其上的力场相关的。而力场的作用就是物体的相互作用。所以,物体的质量表观了相互作用的量的大小。设一物体在力场F的作用下,空间位移量为dl,时间位移量为dt,力场强度为E,起始(静止)质量为m0,那么终点质量m,有。

m=m。/(1-2∫Edldt/c2)1/2

当力场为恒定力场,既力场作用强度不随时间变化时,有

m=m。/(1-2∫Edl/c2)1/2

而质量的增量△m,有

△m=m0[(1/(1-2∫Edldt/c2)1/2-1]

当力场为恒定力场时,有

△m=m0[(1/(1-2∫Edl/c2)1/2-1]

可见,质量的增量与力场的作用总量∫Edldt呈正相关,也就是说,质量表征相互作用的大小的量。所以,质量的本质就是相互作用的大小的量。

上节有句话,存在是相对的。这与我们基本的世界观是相对应的吗?存在是相对的,是相对于什么的?是相对于观者的。不同的观者,同一事物是否存在,是不确定的。一物相对你存在,相对于他就未必存在。这不是唯心主义吗?是彻头彻尾的唯心主义。大多数人在听到这个结论时,会惊得目瞪口呆。物质是有质量的,没质量就没有存在。而质量来源于力场的作用,没有作用或者作用的总量为零,质量就为零,物质就不存在。而力场的作用是相对的,所以,存在是相对的。这一段逻辑推论是没有问题的,问题的关键在于相互作用——力场的存在是相对的吗?

让我们进行一个思想实验。地球的引力场中,一人甲置于一个封闭的空间中(比如宇宙飞船中)作自由落体运动(相对于地球表面静止的观者A)。在A的观察中,甲受地球引力作用,加速向地球落去。若甲有一伙伴B,则B与甲相对静止,他们相互都处于失重(失去重力)状态。也就是说,甲与B并没有感到地球引力的作用。或者干脆说,地球相对A是存在的,相对于B是不存的。其实,地球上的每个人都处于宇宙物质的引力场中,但以我们自己(地球)为参考系,它们都是不存在的。可见,事物是否存在是相对于观者的态度的。

我们大多数人是唯物主义者,存在决定意识,是从小坚定的信仰。难到我们的信仰错了吗?不对,关键是存在的定义出了问题。我们的一般观念中,大家都生活在万物世界里,相对于人的万物就是存在本身。因此,存在决定意识,也就成了物质决定意识,进而质量也就决定了意识。但存在是有分别的,分为绝对存在与相对存在。所谓决对存在是指作为人的认知对象的世界的本体存在,它是绝对的,不以人的意志为转移的自在存在。而相对存在是人的心灵对绝对世界本体认知而成的人的观念世界。前者是自在的,除了存在不具有任何现实的性质,不可知,也不可说。既佛的彼岸世界。后者是此在的,是人对自在本体认知的结果,是观念世界,是自在本体在人心中的映射。不但可知,还能大说特说。这是佛的此岸世界。而我们把此岸的存在之物——物质,当成了自在存在本身,所以才有了物质决定意识的错误认知。而一般人又把现实的物质存在当成了自在存在本身,所以,在听到“存在是相对的”这句话时,才会错愕不已。正确的说法是:自存存在是绝对的,此在存在是相对。而我们认知的、生活的、思想的一切,都是此在的。所以,对观者来说,一切都是相对的。这就是相对论的核心本质。

相对观者——人来说,自在世界映射于此在世界的最本质的存在是相互作用——力场的作用。而此在世界反映该作用的认知概念分两个方面。一是作为相互作用的一方的物质质量;二是作为相互作用一方的物体的时空。或者说,此在世界是通过物质的质量变化和时空变化来认知自在世界的。这就是力学要研究的本质内容。从这个意义上讲,质量和时空是相通的,或者说质量和时空是统一的。它们都表征相互作力——力的作用的大小——能量。时间的本质是动能,空间的本质是势能,它们共同由速度来表征。所以,所谓时空的变化,就是速度及其变化。而质量本身就是能量的表现形式。时空与质量和能量的关系,由下式表达。

E=mc2

之所以上式中出现光速c,是因为在时空中,或以时空来认知,表达自在本体时,物质的运动速度不能超过光速。或者说,时空的认知结构中,速度不能超过光速。超过光速意味着,相互作用关系的破裂,或者说心灵不再能够用相互作用的形式认知本体世界。人——观者的世界坍塌,时空和物质会从此在世界中消失而进入另一个世界。同时在此在世界中留下大量的,不再以力学的结构——时空 质量的方式存在的存在——能量。详细论述见下篇文章。

或许你会问一个问题。在上面所讨论的质量增量△m中,都有一个静止质量m0的存在,而且是不变的。它是怎么来的呢?静止质量,其实也可叫惯性质量,或者干脆称之为惯性的标量。所谓惯性,就是物质的一贯状态,未改变的状态。而力是改变物质状态的唯一变因。所以,惯性状态即未受力的作用,或者受力作用总量为零的状态。惯性质量,也就是未受力的,或者受力作用总量为零的物体的质量。什么叫不受力,或者受力作用总量为零?我们知道,物体是否受力是相对于观者的,所以,物体的静止质量也是相对于观者的。同一物体的静止质量相对不同观者是不同。而观者的不同,是指其受力作用的量的不同,可见,静止质量与力的作用有关。可前面说了,静止质量是不受力,或受力作用总量为零时物质的质量啊?那么,静止质量与相互作用有何关系呢?让我们作如下分析:我们说静止质量与不受力或受力作用总量为零时的质量。这里的静止是相对的,是相对于某个观者的。相对于这个观者没有作用,不是绝对的没有作用,而是前期作用给观者留下的作用结果,这个作用就叫做前作用。在相对观者的所有惯性系,都是前作用的结果。所有物质的惯性质量,都是相对于观者的前作用的量。所以,惯性又叫物体保留前作用结果的特性。惯性质量,又叫物质前作用的量。它和物质的惯性时空的量,共同构成了前作用的总量。此时,由于无作用,或作用停止,物体的质量不变,能量也不变。或者说,它们不随时空的变化而改变。我们知道,物质是相互作用的一方,物质的质量当然必为作用的量纲。所谓静止质量,就是相对某个观者,前作用结束时,保持静止状态的物体在前作用中,获得的作用的量。

以上是惯性系中的讨论,其实在非惯性系——力场时空中也同样。在任意时空中物体的世界线上任选一点为观者,此时观者的极小的时空临域都可看成是惯性系(线上任意一点极小临域都可看做惯性系),当然也可选其为静止时空,那么在这个观者看来,此时的物质的质量就是静止质量,而之前所受的作用不就是前作用吗?那么,此刻前——过去任意时刻的质量都应小于静质量,而后未来任意时刻的质量都应大于静质量。可见,动质量未必一定大小静质量,未来质量大于等于静质量,过去质量小于等于静质量。同理可知,未来时空钟慢尺缩,过去时空钟快尺胀(以后文章中会作具体分析)。

如果宇宙真的始于大爆炸,每个作为观者的人,我们认知到的世界一定是不同的世界,除非我们采取相同的基础观念。那么,我认识的物质的质量,必为大暴炸所给于物质的质量。不同的观者,大爆炸可能不同。同物也未必有绝对的质量及时空。还好,我同在地球,有相近的观念基础,否则,人类的文化就无法交流。同时,也让我们认识到不同文化百家争鸣,百花齐放的重要性。因为,它可以让我们看到不一样的世界。所以,求同存异,和而不同,有容乃大,才成为东方文明中,至高的道德准则。

从上面的分析中也能看出,所谓惯性质量,就是引力质量,爱因斯坦的广义相对论中的等效原理,其实根本没必要作为原理提出。因为惯性质量和引力质量本来都是力场作用的量。惯性质量是观者的当前质量,是世界线上某点的前作用的量,也是当前作用中表现的受作用量。这是爱因斯坦相对论中的物质的质量,那么,在牛顿时空中呢?

牛顿时空是绝对时空,牛顿把时空看成是绝对的均匀的自在存在。其实就像相对观者静止的坐标系。相互作用停止,力场作用守恒,不再改变其中物体的质量和时空关系。因此,物质的质量是确定的,不变的。时空也是均匀确定的,不变的,相互无关的。因此,牛顿定律必须限定在这个确定的静止时空中。物体是静止的,时空是静止的,质量是确定的。比如,万有引力定律中,两个物体质量必须是静止质量,而它们相对观者必须是静止的。否则,定律就不能成立。

F=GMm/r2

式中的M、m都为静止质量。所以,万有引力定律可表述为:相对某个观者静止的物体之间的万有引力,与它们的静质量的积成正比,与它们之间距离的平方成反比。当然,在牛顿时空里没有动质量,也就没必要强调静质量。但我们要知道牛顿定律必须限定在牛顿时空里。当然,牛顿其它力学定律也可做相应修改。所以,我反对把牛顿力学看成是相对论的牛顿近似,它们的时空基本就不同。

综上所述,我们是通过作用物的质量、时空——力学变化来认识自在本体的,这就是力学的全部意义!。真的吗?我们不能通过其它方式来认知、反映世界本体了吗?当然不是。否则,我上篇文章不白写吗?

让我们继续上述思想实验。上面我论述了在地表观者A看来,飞船及甲作自由落体运动,有力场,有物质——地球存在。或者说A的世界里有地球。但在观者B看来,飞船和甲都静止不动,沒有引力场存在,沒有物质——地球存在。或者说,在B的世界里没有地球。更确实地说,通过力学的认知心灵,B认识不到地球的存在。但此时,B在指向地球的方向上,在飞船上凿了个洞并架上望远镜(设飞船相对地球的速度远小于光速)。他看到了一颗蓝色的星球。地球相对B来说就是存在的。虽然,飞船感受不到地球的引力。或者说,地球存在于B光学世界里,不存于B的引力世界里。不凿个洞,B无法确知外面的世界;凿个洞,他才发现失重于地球引力场中。否则,他根本不知道自己是失重于引力场中,还是根本就不存在于引力场中。或者说,他根本无以判断是否有引力——地球存在。

地球上的每个生灵,可能都处于B的同样的茫然不知的状态,如果不是仰望星空,你如何知晓浩瀚无垠的星辰大海?如果真有外星生命,它能否同意坚守的世界观念。每只井蛙都一方自己的世界,而佛祖的不同,在于他知晓,眼前的世界之外,还有世界。甚至,那才是真实的世界。

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