海纳百川
登录 | 登录并检查站内短信 | 个人设置 网站首页 |  论坛首页 |  博客 |  搜索 |  收藏夹 |  帮助 |  团队  | 注册  | RSS
主题: 为图示三维时空关系作一尝试
回复主题   printer-friendly view    海纳百川首页 -> 寒山小径
阅读上一个主题 :: 阅读下一个主题  
作者 为图示三维时空关系作一尝试   
即兴
[博客]
[个人文集]






加入时间: 2004/07/15
文章: 895

经验值: 10271
文章标题: 为图示三维时空关系作一尝试 (572 reads)      时间: 2008-4-09 周三, 上午1:47
作者：即兴 在 寒山小径 发贴, 来自 http://www.hjclub.org

作为一项思维游戏，我为描述运动体在三维时空中时移与位移的相关性作如下的
图示。



三维时空俯视




三维时空左视图

这坐标系是一个以运动初始点为中心的三维极坐标。运动等距面与等时面
都是以运动原点为中心的同心球面。时空俯视视图与时空左视图分别是时
空三维坐标系的俯、左视图。

如果要描绘与《时间简史》中图2－2 到图 2－6的类似事件。无论是恒速
还是变速扩散都适用。恒速情况下每个瞬间的时间点与空间点可以重合。
在非匀速运动中则两者时合时离。上两图所示是与《时间简史》所述相似
的，以圆心为原点，作半径S ＝1/3 T^2 规律扩散运动，当1秒、2秒、
3秒、4秒时运动体所处的时域（细线）和相对应的空域（粗线）的位置：
1/3米、4/3 米、3 米、16/3 米当然这也可描述任意的质点位移运动。因
为时移与位移的方向相同，瞬时时移与位移点所处的位置除了在相应的圆
周上外，它们的连线必定通过原点，并处在以通过原点中心的某一旋转剖
面上。即它们的矢量方向可以根据相应的时移、位移点的连线分别与水平
面及垂直面的夹角求得。这个坐标系可看作轴坐标与极坐标的结合。这样
在同一坐标系统，根据运动体瞬时的位移与时移点的位置来描述相应的运
动状态就可以解决霍金在《时间简史》中提及的虽然“将一个事件的四座
标作为在所谓的时空的四维空间中指定其位置的手段经常是有助的。”但
是“对我来说，摹想三维空间已经足够困难！”的困惑。最后可以避免霍
金不得不“使用二维图，向上增加的方向是时间，水平方向是其中的一个
空间座标。不管另外两个空间座标，或者有时用透视法将其中一个表示出
来。”的无奈了。我不敢说用上述两个视图来描述机械运动中时移与位移
关系是个好办法，但是至少是一个可行的方法。

我相信根据运动所涉及的时移区域与位移区域，对运动体的能量变迁也可
有个较直观的估计。这还只是我作图时才出现的猜想，还需要认真地认证
的。

当然，尽量分别用单一的时间与空间三维坐标系，在处理一般课题会简便
直观得多。因为我至今还没有从事过这类课题的研究，所以上述图示很可
能毫无实用价值。我提出这样的图示方式也只是提供一个对时间与空间三
维关系的另类合理解释而已。主要想说明的是，对客观世界的事或物是可
以各有各的理解方式的。

根据近日的思考，我感到天文物理与哲学一样给人们留有许多有趣的想象
空间。我想寒山上的诗人在这个领域中是很有发挥的余地的。像：爱因斯
坦从E ＝ MC^2得出能量与质量可以转换的结论。那么 S ＝ T C 不也表
示时间与空间的可转换性吗。其实，霍金在《时间简史》中也已指出“在
相对论中，时间和空间座标没有真正的差别，犹如任何两个空间座标没有
真正的差别一样。”那么，空间既然是三维的，时间必定也是三维是很自
然的了。

当然，我仍要说明，既然用一维时间加三维空间的观念已经实际解决了那
么多的研究课题，说明它是很有价值的，我无意挑战这一观念。每个人在
各个领域中都要容得异见，解决认识分歧最好是动口别动手。老百姓总是
希望在处理纷争时，双方多一些沟通的诚意，少一些暴力的嗜好。这是有
感于近日所闻的世事而发的题外之词。

作者：即兴 在 寒山小径 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
返回顶端
阅读会员资料 即兴离线  发送站内短信
显示文章:     
回复主题   printer-friendly view    海纳百川首页 -> 寒山小径 所有的时间均为 北京时间


 
论坛转跳:   
您不能在本论坛发表新主题
您不能在本论坛回复主题
您不能在本论坛编辑自己的文章
您不能在本论坛删除自己的文章
您不能在本论坛发表投票
您不能在这个论坛添加附件
您不能在这个论坛下载文件


based on phpbb, All rights reserved.
[ Page generation time: 1.008444 seconds ] :: [ 29 queries excuted ] :: [ GZIP compression enabled ]