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关于引力与暗能量一些猜想及延申

2020-10-09黄欢

理论与创新 2020年15期
关键词:猜想引力

【摘  要】现代科学关于宏观的天体物理物理都是围绕着爱因斯坦所提出的相对论进行构建,其中的光速不变原理,与引力弯曲时空与等效原理让人浮想连连,而近代科学家又观测发现宇宙正在膨胀的事实以及发现星系中有多出来的引力效应而提出了暗能量与暗物质,还有诸多如宇宙大爆炸学说等使人着迷的理论,让人不禁的想要更加想要去了解宇宙之中的终极奥秘。本文以暗能量与与引力的关系做出一定的猜想并进行衍生,并尝试对宇宙的一些现象进行解释。

【关键词】引力;暗能量;猜想;延申

光速不变原理指的是光的单向光速相对于任何惯性系中的观察者来说,都是不变的,与光源的运动状态无关。 经过科学家的反复验证, 光在真空中的传播速度永远是一个恒定的数值29.98万千米每秒。因此一秒时间的定义可以定为光在真空走过29.98万的距离所花费的时间。

那么时间是什么,我们来了解时间的定义,时间是物质运动过程的体现,是物质运动变化的持续性和顺序性的表现。一个物体假设是完全静止的,从宏观到微观,即便是粒子依然独立,并不与其他的任何粒子作任何力的交换,因此亦不产生任何变化,那么时间对其来说,就是静止的。

因此时间是和运动是密不可分的,而所有物质的运动的速度有一个极限值,粒子与粒子之间力的交换也遵守这个规定,其传递速度恒定为C。不论从宏观世界的事件还是微观世界的粒子,它们之间的相互关联,信息或者力的交互,都是需要在空间场中以一个速度来传递的,光的速度C在物理学中具有特殊地位,即在微观世界中,粒子与粒子之间力的交换或信息的传递与交换都速度C进行,那么物体时间的流速与粒子之间信息交换的速度相关并成正比。因此可以推导,不论粒子之间力与信息的交互速度是否变化,在实验中测量这个速度C一定会得到一个固定的值,这个值为光速30万千米每秒。

什么是空间,空间是客观存在的,是物与物的位置差异的度量。若物不存在,那么也不存在物与物之间的关系,绝对的真空中,所有的物理规则空间都不存在。所幸我们的宇宙中的真空并非真正虚无的空间,除了各中物质,射线粒子等,还遍布着大量的暗物质,以及充斥着整个宇宙的暗能量。目前我们所处的宇宙空间中,我们能够观察到的所有物质,仅仅占据宇宙中百分之五的数量。而剩下的还有百分之二十七的暗物质以及百分之六十八的暗能量,是不为我们所了解的。

物与物之间的位置的差异即空间位置的差异,且有物与物之间发生信息交互,位置才具备意义。即在三维空间坐标系中,点A与点B的距离,可以为点A发送的一道信息到達点B,并且再由点B接收信息并且更具这个信息做出反馈信息再传递给A,花费的时间T,信息传递速度为光速C,则点A与B的距离L为TC/2。所以两个物体之间的相对距离就是光在两个物体之间一个来回所花费的时间乘以光速除2。

根据广义相对论的描述,在空间场内,光所走的路线为直线,且光在引力场中走的路线表现为曲线,根本的原因是由于空间的扭曲造成的。

暗能量是科学家为了解释宇宙膨胀的事实,所提出来的一种物质,目前未被观测到。但在科学家的预言中暗能量不会吸收反射或者辐射光,充溢着整个空间,具有负压强的能量。

假设暗能量就是光传播所需要的介质,构成空间场。即可以暗能量场来解释引力空间与宇宙中的现象。

引力的产生由于宇宙之中存在大量的暗能量,暗能量具备负压,并且遍布整个宇宙,暗能量就是空间物质,光介质。由于暗能量具备负压,那么物质就是暗能量的波动扭曲和聚集的产物,物质微观之间的运动,会通过某种规律,吸附暗能量。越多的物质会吸附越多的暗能量,物质吸附暗能量的量与物质的量是正比关系。当暗能量被物质吸附,就会形成暗能量低压的地区。由于暗能量之间具有负压,附近的暗能量就会流向星体,补充被吸附所缺失的暗能量,在此之上进行延申猜想。

以地球为例,地球的质量产生的空间的塌陷是由于地球质量吸附暗能量造成的,则越靠近星体的暗能量流动速度越快,以地球为中心任意半径R的空间作球体切面,其暗物质流过的量是相同的,暗物质的流速和球面积成反比,球体表面积公式表面积S和距离R平方成正比,因此暗能量在地球周边的流动速度与半径R的平方成反比。即在地球周边形成向质心加速运动的暗能量场(空间场)且越靠近地球单位距离内空间的速度变化率越大,加速度越大,引力越大。因此暗能量的加速度就是该位置的引力加速度(匀速运动的空间场不会产生引力效应)。造成空间的扭曲,如此当人站在地球表面之时,其实是在空间场向着地心的方向做加速运动,也可以看作地面背对着地球质心做加速运动,人所感受到的重力就是地面向天空作加速运动的惯性力,而自由落体的物体相对于暗能量场其运动的状态是不变的。

引力的产生根本是由于暗能量(空间场)的变化运动导致的,只有暗能量场做加速运动时,才会造成空间的扭曲。在单位时间内,暗能量速度的变化越大,引力效益越明显。那么物体加速运动时,暗能量场也是相对于物体作加速运动。则等效原理呼之欲出,物体作加速运动时产生的惯性力也在地表感受到的重力是性质完全一样的,因此引力确实是不存在的。

质量造成的空间扭曲效应是由于暗能量(空间场)会被质量吸附,由于暗能量之间存在的负压,使得暗能量向质量中心流动,且相对于质量中心作加速运动造成的。

宇宙的加速膨胀,科学家根据星系光的红移现象,发现了几乎所有的星系都在加速远离我们,并且距离越远的星系,其加速远离的加速越大。

那么空间是物质构成的,在暗能量之上进行构架的,那么宇宙之外就是一片什么都没有的绝对真空,由于暗能量具备负压(空间)。所以暗能量自然的就会向宇宙之外进行加速流动,而暗能量流动的变化就会产生引力,其引力的方向与流动的方向相同,因此,宇宙就会加速扩张。犹如宇宙之外有一个巨大的黑洞一样的围绕着整个宇宙的黑洞环,在不断吸扯着宇宙之中的物质,使宇宙扩张。若假设宇宙为一个圆形球由于暗能量场的负压使得宇宙的空间场在不断的向宇宙之外扩张,则可以建立一个宇宙模型。

(1)对于在宇宙中心的任意位置,可以看到所有的星系都在加速的远离。

(2)宇宙边缘的天体引力小于靠近中心,以宇宙中的星体为参照,所有星系都在加速远离,但越远的星系其加速度越小。宇宙之中存在这一个最大的引力场,其构成是由于暗能量场向宇宙之外扩散造成的宇宙膨胀。以宇宙中的星系为参照点,向宇宙之外作加速度为正的减加速运动,越靠近宇宙边缘的空间场流动速度越大,但由于引力的大小并非是空间场的流动速度大小造成的,而是单位时间内,暗能量场的加速度大小来决定的,宇宙边缘的空间场相对宇宙中心速度更大,但速度变化更小,即相对宇宙中心位置,宇宙边缘离开的相对速度更大,但加速度更小。同时,这个速度仅相对于宇宙中心位置的相对速度,事实上由于这个速度是空间场的膨胀造成的,物质相对于所处空间场位置的运动状态是不變的,因此以空间场为参照点,物质的速度是不变的。因此相对于宇宙中心或者其他位置,其相对速度可以甚至是超光速,但实际上运动速度却又可以为零。这个看起来像是宇宙之外的包裹着整个宇宙的引力“黑洞环”,是不同于宇宙中观察的黑洞结构,由于空间场的运动方向并不是宇宙中常见天体般的向圆球点中心移动,反而可以理解为由宇宙爆炸中心点向外扩散,若我们将向物质流动的空间场效应解说为万有引力效应,那么宇宙膨胀则也可以说成是万有斥力,这也就是暗能量斥力被理解的由来。宇宙边缘到中心的距离过于巨大,所以在单位时间内的暗能量场加速度是极为小的,在宇宙尺度上才可以明显的看出来,造成星系光的红移现象,距离越远的星系光红移现象越明显,使由于整个宇宙的膨胀是由于宇宙之外造成的大范围引力场,更远的星系发出的光,在该引力场中穿行的的距离越远,引力红移现象更明显。

(3)宇宙中存在以暗能量构建的空间场,可以作为物质运动的相对参考系,空间场并非绝对静止的,而是会变化流动,其运动的变化会造成引力效应。同时仅仅只有引力运动速度的变化是无法让人察觉到引力效应的,因为物质在空间场中的运动状态是跟随着变化而变化的。

(4)引力是不存在的力,是由于造成空间弯曲的物质相对于空间场运动造成的效应,以地球为例,地球质量吸附暗能量,造成宇宙空间中的暗能量向地球加速流动,暗能量(空间场)向地球的加速流动也可以看作地球相对于空间场的相对加速运动,造成引力效应。

(5)逃逸速度求取地表不同高度的空间场相对流速,以地球为例子,一个物体在外太空被地球引力影响,在忽略阻力的理想状态下,到达地球表面的速度就会是地球表面到达太空的逃逸速度。由于引力是一个不存在的力,其相对于地球速度的变化是由于空间速度的变化造成的。因此可以理解为,在地球引力场之外场到达地球的的空间流动速度变化即是这个物体在外太空到地球自由落体的速度,即等于逃逸速度。也可以得出在地球引力场中任意作自由落体运动的物体,其相对于空间场速度不变。

(6)可以求在地表不同高度相对于暗能量场的速度使不同的,是向着地球质心作加速运动的,因此以地球为参照时,距离地表高度越低,相对暗能量场的运动速度越快,根据时间膨胀效应,地表的时间流逝速度要小于高空的时间流动速度。用以解释GPS卫星和地表时间流速差。

(7)任何物质的运动速度不能相对于所处的空间场超过光速,物质的相对运动速度造成时间膨胀效应是以暗能量空间为相对参考系的。

(8)由于引力的产生是由于空间场的流动速度变化产生的,诺是要达到真正的反重力,即物体不受引力场作用,将引力场在局部进行消除。若存在一种可以完全隔绝暗能量的物质,用其建造一个房间,那么房间内的暗能量便可以静止不流动,房间内的引力场就会消失。不论房间外是什么样的运动状态,皆可使房间内就可处失重状态,由于暗能量场就是空间场,这就等同切出一个独立的空间概念 。

(9)光走直线,并没有被弯曲,只是由于物质相对于空间场的移动加速变化造成的,相对于介质空间场,光走直线。

(10)迈克尔孙莫雷实验,直接用时间膨胀和尺缩效应来解释,只是将参考系其中一个定为暗能量场。

(11)是一个平直的空间场,暗能量之间均匀分布而静止,则一个物体运动的轨迹方向和速度都不会变化,也就没有引力效应。

地球绕日公转,太阳系绕银河系公转,银河系又绕更大的星系团转动,同时空间场的运动状态也并非是完全静止的,如太阳系引力场内刮起一阵以太阳为风眼的,向着太阳作加速运动的暗能量风,以银河系为中心,或者以其他更大星系为中的风,错综复杂。因此我们无法确定地球相对于空间场是怎么样的一个运动状态,但可以确定,地球时刻相对于空间场有向着某个方向运动,速度未知。即相对于地球有一阵暗能量风,跟据上面论述,由于地球质量对暗物质(空间场)的吸附聚集作用,也可以看作地球质量引起一阵以地球为中心作加速运动的暗能量风,地球作为风眼。

引力的描述,引力是质量吸附暗能量造成的,那么暗能量场(空间)是可以转化为物质质量,那么可推测暗能量是构成物质最基本的粒子,由于宇宙在不停的膨胀,同时暗能量也在不停的转化为物质,那么宇宙空间中暗能量的密度在不断的缩小,最终推测存在几种演变可能和过程。

(1)由于暗能量的密度在不断减小,宇宙在不停的膨胀,若宇宙之外是无限大的虚无空间,则最终暗能量场的密度会变得无限小,一切归于死寂。

(2)引力测不准质量,万有引力常数G的变化性。目前科学界对于天体质量的测量方式,都是用引力在测量星体的质量,但物质的引力(常数G)可以推测并非的确定的,跟空间中的暗能量场密度,和空间中的能量密度。宇宙经历数百亿年的变迁,可推测在宇宙爆炸初期,由于空间中的暗能量密度高,能量高,那么物质的引力也就越大,形成物质天体的速度是很快的, 随着宇宙的不停的膨胀,和暗能量不断的转变成物质,空间中暗能量的密度也大大的降低了, 形成物质星系也会变得越来越困难,因此万有引力常数G是随着宇宙时间的不断推移不断的减低较小。

(3)黑洞合并质量损失猜想,科学家观测到的黑洞合并现象,发现当两个黑洞合并之时,其质量将会有一个巨大的损失。实际上黑洞质量并未产生巨大的损失,是由于黑洞的质量和半径太过于巨大,造成黑洞中暗能量场的密度降低明显,会暗能量负压向黑洞中心的流速增加,引力变大,但同时在黑洞中的万有引力常数G变小,因此根据引力计算出来的黑洞质量会比实际更小。越大的黑洞其万有引力常数越小,其固定常数G测量出来的质量误差越明显,需要添加空间场密度效应做出修正。

(4)暗能量能够转化成物质,那么存在可能,在满足一些条件的同时,物质可以反转分解成暗能量。即物质转变成空间场。由于宇宙的膨胀和引力对暗能量的吸附效应。宇宙空间中暗能量的密度会不断的降低,即随着暗能量的密度不停的降低,万有引力的效应会越来越低,同等质量引力会越变越小,到达某个临界值之时,引力常数G为零,万有引力会消失。如果此时宇宙还在继续膨胀,那么G值可以为负,即最终物质不断分解成暗能量,随着宇宙不停的膨胀,所有的物质都在慢慢分解,最终物质消失。万有引力常数G与空间暗能量场的密度成正比,且可以为负(万有斥力)。

(5)暗物质不存在的猜想,暗物质是科学家观测星系中的恒星运行速度是发现,越远离核心的恒星,其绕行中心旋转速度并不都是衰减下去,具有和内圈恒星有相似的运行速度。现象和越往外物质越少引力越小的,速度也应该越低的常规不符合,于是推测,宇宙中存在没有被发现的物质,能够提供额外的引力场。因此暗物质的提出,是科学家用来解释在星系运行中,实际星系中的引力大于以观测物质所能够提供的引力,因此推测星系之中有额外未被观察到的物质提供的引力场。那么可以大胆猜测,只要有其它现象可以提供引力,则暗物质可以不存在。那么可以假设引力的产生不仅仅只有物质可以产生引力,星系之中除了物质之外还有一个密度远高于星系外的空间东西,那就是能量。星系之中,恒星所散发的光线能量更密集,且暗物质的流动更加混乱,因此暗能量之间相互碰撞的概率增大,即较为混乱的暗能量场之间产生的聚集效应大大提升,产生物质,消耗了暗能量场造成遍布于星系较为明显的引力效应。因此暗能量即便在真空中也可以产生引力,且真空广博,产生的引力比恒星等大质量天体更多更明显,但由于相对均匀的分布在星系中,因此无法观测。而星系之外的暗能量场由于空间中能量光线的密度远不如星系内,且暗能量场速度变化较为平稳,物质较少,暗能量之间的运动状态较为平稳。如此宇宙之中是可以不存在暗物质。

(6)由于暗能量的负压流动时产生引力场的原因,因此引力场跟暗能量负压并不存在抵消效益,他们就是一回事。重力是惯性力,造成引力的质量对空间场的运动状态是相对运动的,物质之间的相互引力作用是物质作用于空间场,而空间场的相互作用造成的,并没有直接产生一个力作于于物体之上,是改变了空间场的状态间接改变物质之间的相对运动状态导致的。

(7)黑洞大爆炸模型猜测,宇宙大爆炸是由一个密度接近无穷大的奇点爆炸产生,这个奇点可以是一个超大质量黑洞。那么黑洞要在什么情况下可以爆炸,且爆炸之后会变成什么样子。如何造成我们身处的宇宙这样。根据上面4所说的,当宇宙在不停的膨胀,且空间中的暗能量也不断的被吸附和聚集产生物质,因此空间中暗能量的密度不断降低,引力常数G也不断的降低,在普通物质,小质量星体,即便引力常数降低为零,应该也不会发生爆炸。但黑洞例外,黑洞是超致密大质量天体,而造成密度如此巨大的原因是由于被自身引力所產生的重力不断压缩。当引力常数G由于暗能量密度的降低而变小时,其引力减小,重力也会减小。那么,降低到某个极限值之时,重力无法压制粒子之间的斥力,斥力占领上风,忽然崩解,产生了大爆炸。标准的大爆炸模型,同时由于黑洞质量转变成暗能量,在最初的大爆炸之后,以该黑洞为中心的暗能量密度就会升高无限倍,于是暗能量重新组合成物质,于是暗能量又向外密度低的宇宙扩张,于是又有了我们现在的宇宙规则。现在让我回答宇宙之外是什么,那么宇宙之外依然是宇宙。而我们所处的观测宇是产生于黑洞大爆炸的“烟云”之中。在宇宙之外观测我们身处的宇宙,那就是黑洞大爆炸产生的剧烈的万有斥力现象,在黑洞大爆炸产生的暗能量冲击波中,外界的讯息与大爆炸内的消息被抹去,目前还未产生交互。

(8)宇宙可以无限大,并且无限存在,可观测宇宙为视界膨胀。当宇宙之外依然是宇宙,当宇宙之中的的暗能量场密度与宇宙之外的密度最终达到平衡之时,黑洞质量会逐渐聚集,重新压缩到极限到达奇点状态,又在G值变化降低之后爆炸,新一轮的宇宙大爆炸

(9)关于引力越大,时间流速越慢的解说。根据时间膨胀效应,物质的运动速度越快,则时间的流动速度越慢,而速度是相对与身处所在的空间场即暗能量场作为参考系的,在宇宙空间中,在标准的星系或者星球模型中,由于空间场相对星球作加速运动,因此在星球表面空间场的速度将大于在星球上空的速度,而且越贴近星球表面,引力越大,因此在星球星系模型中,引力越大,时间的流动速度越慢是成立的,但其本质还是由于其在空间场中的运动速度越快造成的。这里还要说明,由于引力是一个不存在的力,是由于相对于空间场的运动状态速度的变化造成的,因此,引力越大时间流速越慢从这点来说,必然是不精确的。因此引力大小仅仅表现为相对于空间的加速度的大小,不能作为精确的表述来陈述下达这个定义。举两个例子说明其不正确性 第一模型,以太阳为模型,即设定太阳处在一个相对于太阳静止的空间场中,这个星系中只有太阳和地球两个天体,则,使用引力场势能公式,即逃逸速度公式推导。太阳造成的空间场弯曲,空间场向太阳加速,到达在地球位置(1.5亿公里)时,速度约为13。3km每秒,即地球处于一个向太阳方向运动的速度为13.3km每秒的暗能量风中,同时可以根据引力公式推导,地球向太阳的引力加速度仅为0.006米每平方秒,而地球本身的逃逸速度却仅仅为11.2km每秒,即设地球处于平直且相对静止的空间场中,地面有10米每秒的加速度,却仅仅只有11.2km每秒的相对空间场运动。因此,太阳中地球轨道位置引力0.006m每平方秒的时间变慢效应大于地球10m每平方秒的时间膨胀效应,因此,引力越大时间流速越慢表述错误。 第二,宇宙膨胀边界模型,宇宙在加速膨胀之中,则在远离宇宙中心的宇宙便越,根据上面所说的猜想,其相对于中心位置来说,相对速度时越来越大的,但空间的变化加速度却越来越小,因此宇宙边缘相对中心其速度极大,而引力却小,即造成宇宙边缘的时间膨胀效应非常明显,与引力无关。

此时应该已经发现,文中的暗能量,已不是科学家所提出的暗能量,暗能量是它,但它远不止仅是暗能量,它是构成物质最基本的粒子,是电磁波传递的介质,是空间场场物质。

物质的质量对暗能量的吸附与暗能量可以聚集转变为物质,那么可以看作是物质在吞噬空间与空间能够与物质互相转换。

那么这对于时间膨胀又有什么影响呢?

在暗能量空间场中,相对于空间场的速度越快,时间的流速越慢。空间之中所有的物质都是由暗能量为基本粒子构成的,什么是时间,时间是物质运动过程的体现,是物质运动变化的持续性和顺序性的表现。一个物体假设是完全静止的,从宏观到微观不发生任何变化,不与其他的任何粒子作任何力的交换,那么时间对其来说,就是静止的。

因此时间是和运动是密不可分的,而所有物质的运动的速度只有一个值,即为光在空间场中的传播速度,光速。粒子与粒子之间力的交换也遵守这个规定,其传递速度恒定为C。不论从宏观世界的事件还是微观世界的粒子,它们之间的相互关联,信息或者力的交互,都是需要在空间场中以一个速度来传递的,光的速度C在物理学中具有特殊地位,即在微观世界中,粒子与粒子之间力的交换或信息的传递与交换都速度C进行,那么物体时间的流速与粒子之间信息交换的速度相关并成正比。不论粒子之间力与信息的交互速度是否变化,实验中测量这个速度C一定会得到一个固定的值,这个值为光速30万千米每秒。

那么一个物质或者参考系相对于空间场为静止状态,其在微观的层面来说,从来不曾静止过,人站着不动,心在跳,血在流,思想在燃烧。石头没有心跳,但其微观原子层面,电子在围绕着原子核转动,原子内部也在不停的运动。所有的物质在空间场中都在以光速运动,当物质系统内部的运动速度是时间,物质整体相当对于空间的运动为速度,空间中的运动速度与内部运动速度之和为光速。一块石头相对于空间场为静止,只是物质运动被束缚在了物质内部。当一个物体相对于空间场作一个速度为V的运动之时,是将物质内部运动的分出了一个速度的分量,在外部体现出来。因此内部的时间流逝速度就会降低,对于这个运动物体的内部体系,时间就变慢了。

因此可以理解爱因斯坦的广义相对论中,空间中的物质的速度与时间之和恒定为光速。

速度与时间是存在一个绝对参考系的,这个参考系就是暗能量造就的空间场,物质在空间场中的时间与速度的合值恒定为C,因此,在空间场之中的速度越快,其内速度即时间的速度越慢。

关于引力与时间膨胀的,首先,引力本身就是一个不存在的力,只是由于物质相对于空间场作速度变换的运动造成现象,其重力更是与惯性力是一种东西。因此,引力不会是造成时间膨胀的。

那么关于我们现实中观察到的引力重力膨胀的事实,又该做出如何的解释呢。

既然我们是在地球观测到的事实与数据,那么就以地球为例子。假设在暗能量空间场之中只存在着一个与地球一模一样的星球,由于地球自身质量对暗能量的聚集吸附效应,空间之中的暗能量场就会作一个增加速的向地球质心运动,这个时候站在地表,与地球同步卫星轨道,他们相对于空间场的运动速度就不会相同。物体在地球表面相对空间场的速度就更快,因此时间变慢效果更明显。

地表物体相对空间场的运动速度,地球引力场之外一个相对空间静止的物体受到地球引力作用,作自由落体到达地表时的速度,为空间场相对地表的运动速度,物体依然相对空间场静止。因为一个物体在不遭受外力的影响下,它的运动状态不变,而引力时不存在的力。因此根据引力场势能计算出来的地球的逃逸速度就是空间场的运动速度(理想状态下)。

地球逃逸速度求取地表与同步卫星轨道高度空间速度差,已知地球重量为5.96*10的6次方,地球半径R为6400km,地球质量为M为6乘以10的24次方千克。同步卫星轨道离地面越位36000km。GPS卫星轨道高度为20000km,求同步卫星轨道,gps卫星轨道,和地表的空间场的相对速度,引力常数G为6.67乘以10的负11次方(空间中只有地球且静止的理想状态)。

地球地表的逃逸速度V等于根号下2GM/R,代入得出地表逃逸速度为11.2km/s。

同步卫星轨道R轨为36000KM+6400KM=42400KM   代入公式求得同步卫星轨道逃逸速度为4.35km/s。

Gps卫星轨道r为20000KM+6400KM=26400KM   代入公式得GPS轨道高度逃逸速度为5.5km/s。

即在同步卫星轨道的高度位置,其相对空间场的流动速度为4.35km/s  GPS卫星轨道相对空间场速度为5.5km/s。 而在地表相对于空间场的速度为11.2km/s,因此在地表的时间流动速度更慢。(仅仅考虑高度)这就是在地球上观察到引力效应的原因。

因此可以初步计算,假设地球静止不运动,地表的时间流动速度与卫星轨道的时间流动速度比代入时间膨胀公式根号下1-(v/c)平方, 得出地表时间与GPS轨道时间比值为0.999999999471167 即仅考虑高度且地球相对静止的情况下,gps卫星轨道每过一秒,地表就要慢上0.53纳秒换算成每天地表要比卫星慢上45微秒,现实中卫星轨道每天调整38微秒,考虑到卫星速度与地地球表面的相对运动速度,作出修正,与计算结果相合。

同时根据逃逸速度公式可以计算出,太阳系中在地球轨道半径位置的逃逸速度约为13.3km/s,但在地球轨道所受到的引力仅约为0.0006g大小(g为地球引力加速度)。那么同样加速空间中只存在太阳,而没有其他物质引力场的影响,则在距离太阳1.5亿千米的位置,时间的引力?膨胀效应要大于理想状态中地球表面的引力?膨胀。因此可以得出,引力的大小并不与时间膨胀的速率构成直接关系,只是代表空间场的相对加速度而已。造成观测的引力时间膨胀效应,其根本还是物质相对于空间的运动速度造成的速度时间膨胀效应。

以熵论的角度讨论时间。一个有限孤立的系统总是会趋向熵增,最终会达到熵的最大状态。理解为在孤立的系统里,最终会达到一个平衡平稳的状态最大值。熵增需要物质之间能量的传递的,而能量的传递速度是需要时间,而时间和光速之间挂钩。因此在越小越简单的孤立的系统中,它达到熵最大状态的时间是就会越短。那么如何打破孤立系统中的熵的最大值呢,很简单,让这个孤立的系统与其他系统接触,形成一个更大的系统,那么原各个系统他们虽然都可达到各自的最大值,但是他们的最大值可能是不同的,因此在熵系统与其他熵系统接触时,相对低熵值的系统能量又会向高熵值系统互相平衡,最终达到双系统的熵平衡点。但在我们生存的宇宙之中,真正的孤立的熵系统在我们能观察中并不存在,(即便存在,也无法观察,因为该系统孤立)。将整个宇宙看作是一个巨大的熵增系统,那么这个系统中包含着几乎无限的不孤立的熵系统。

越大的系统达到平衡所需要的时间越长(时间就是光速),那么越小的系統达到熵平衡的时间就会越短,在暗能量构成的微小粒子中,它相对于我们来说是可以非常迅速的达到熵最大值的平衡状态。但是这个微小的粒子系统,他是不孤立的,时时刻刻都和其他与自己熵值不同的粒子碰撞相互影响,进行熵平衡,造成自身状态的改变,因此,在整个宇宙熵达到最终平衡之前,粒子的熵平衡也无法达到。而时间是物质运动过程的体现,是物质运动变化的持续性和顺序性的表现。在系统内部,时间的流逝是物质状态的改变和顺序的体现,状态的改变时熵在进行平衡。熵的平衡需要能量的传递,能量的传递需要速度,而系统的相对空间场的运动,会造成系统内部能量传递的速度变慢,因此造成系统内时间流逝的速度变慢,即时间膨胀效应。

作者简介:黄欢(1990.02-),男,福建福清人,福建福清,350309,科普爱好者。

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