第十章 空間、時間和相對性
關燈
小
中
大
個類型的體系則是橢圓形的幾何學。
還有,不同的存在物,或選擇相同的存在物,可以在相同類型的不同體系中或不同類型的各個體系中進行計算。
想想這個例子,稍後我們會對它産生興趣。
有兩個人A和B,他們同意使用相同的三條交叉線作為x、y、z軸。
應用歐幾裡得類型的一個測量體系,并同意有無限的平面(這種情況不是必要條件)。
更确切地說,他們同意有平行的直線。
然後,通常用笛卡爾直角坐标系[1]的方法,他們同意P的坐标是長度ON、NM、MP。
至此為止,一切都是協調的。
A在Ox上确定了線段OU1作為單位長度,而B在Ox上則确定了線段OV1。
A稱其坐标為(x,y,z),B則将它們稱為(X,Y,Z)。
然後,我們發現,既然兩個體系都是歐幾裡得體系,無論點P如何被采取,都有X=&betax,Y=&gammay,Z=&deltaz[&beta&ne&gamma&ne&delta]。
他們不斷調整它們的差距,首先是x坐标。
顯然,他們沿Ox軸采用了不同的長度單位。
長度OU1,A稱之為一個單位,B則稱之為&beta個單位。
B從原初的長度OU1出發,改變他的單位長度至OU1,并使X=x。
但現在,因為他必須對他的所有測量都使用相同的長度單位,他的其他坐标以相同的比率被改變。
于是,我們現在有X=x,,。
根本性的分歧,現在很明顯。
A和B同意沿Ox軸用相同的單位。
他們決定,用在那個軸上給予的線段OU1,作為單位長度。
但他們不能同意沿Oy軸會有什麼線段相同于OU1。
若A說這個線段是OU2,B則說它是OU2&prime。
對于在OZ軸上的長度,也有類似的情況。
結果是,A的球面為x2+y2+z2=r2 于是,這兩個角度測量的結果完全不一緻。
如果&beta&ne&gamma&ne&delta,那就有且隻有一組在原點O成直角的共同的軸,即它們由此出發的那組軸。
如果&gamma=&delta,但&beta&ne&gamma,會發現:通過繞Ox軸旋轉,有無限多個互成直角的單個的軸。
這對我們是一個有趣的案例。
通過移動到任何平行的軸,同種現象也會産生。
困難的根源在于,A的測量杆,對于自己而言是一個嚴格不變的物體,對于B則呈現為轉向不同方向時在長度上是可變的。
同樣,所有滿足于A的測量杆幹擾了B對不變性的直接判斷,并按照相同規律而改變。
沒有辦法走出這個困境。
現有兩個測量杆&rho和&sigma,無論何時把一個置于另一個上面,它們都完全一緻。
&rho被握着不動,兩人都同意它沒有變化;但&sigma被轉動時,A說它是不變的,B則說它是變化的。
為了檢驗這個問題,&rho被轉動來做測試,并精确地被安裝了。
但當A說不變時,B則宣稱&rho完全以相同于&sigma的方式改變了;與此同時,B取了滿足于自己條件的兩個物質杆作為不變的,而A正好做出了同樣的異議。
我們會說,A和B應用了不同的歐幾裡得的度量系統。
人類生活中最非同尋常的事實是,所有人似乎按照相同的度量系統來做出他們關于空間數量的判斷。
然而,僅在人類觀察得到的準确度範圍内,這個說法才是正确的。
當我們試圖構建一個自洽的物理理論時,我們必須承認,不同的時空測量系統與事物的行為有關。
因此,對空間和時間的數量的估計,在某種程度上,甚至對次序的估計,都取決于觀察者個體。
我們每個人都最有資格,把想象重建的世界稱之為現實世界。
除此之外,感覺經驗的原初成果是什麼呢?在這裡,實驗心理學家介入了。
我們離不開他。
我希望我們可以不需要實驗心理學,因為實在很難理解。
而且,他對一些數學原理的認識還相當薄弱,我有時懷疑他&mdash&mdash不,我不會說出我有時的想法:因為同樣
還有,不同的存在物,或選擇相同的存在物,可以在相同類型的不同體系中或不同類型的各個體系中進行計算。
想想這個例子,稍後我們會對它産生興趣。
有兩個人A和B,他們同意使用相同的三條交叉線作為x、y、z軸。
應用歐幾裡得類型的一個測量體系,并同意有無限的平面(這種情況不是必要條件)。
更确切地說,他們同意有平行的直線。
然後,通常用笛卡爾直角坐标系[1]的方法,他們同意P的坐标是長度ON、NM、MP。
至此為止,一切都是協調的。
A在Ox上确定了線段OU1作為單位長度,而B在Ox上則确定了線段OV1。
A稱其坐标為(x,y,z),B則将它們稱為(X,Y,Z)。
然後,我們發現,既然兩個體系都是歐幾裡得體系,無論點P如何被采取,都有X=&betax,Y=&gammay,Z=&deltaz[&beta&ne&gamma&ne&delta]。
他們不斷調整它們的差距,首先是x坐标。
顯然,他們沿Ox軸采用了不同的長度單位。
長度OU1,A稱之為一個單位,B則稱之為&beta個單位。
B從原初的長度OU1出發,改變他的單位長度至OU1,并使X=x。
但現在,因為他必須對他的所有測量都使用相同的長度單位,他的其他坐标以相同的比率被改變。
于是,我們現在有X=x,,。
根本性的分歧,現在很明顯。
A和B同意沿Ox軸用相同的單位。
他們決定,用在那個軸上給予的線段OU1,作為單位長度。
但他們不能同意沿Oy軸會有什麼線段相同于OU1。
若A說這個線段是OU2,B則說它是OU2&prime。
對于在OZ軸上的長度,也有類似的情況。
結果是,A的球面為x2+y2+z2=r2 于是,這兩個角度測量的結果完全不一緻。
如果&beta&ne&gamma&ne&delta,那就有且隻有一組在原點O成直角的共同的軸,即它們由此出發的那組軸。
如果&gamma=&delta,但&beta&ne&gamma,會發現:通過繞Ox軸旋轉,有無限多個互成直角的單個的軸。
這對我們是一個有趣的案例。
通過移動到任何平行的軸,同種現象也會産生。
困難的根源在于,A的測量杆,對于自己而言是一個嚴格不變的物體,對于B則呈現為轉向不同方向時在長度上是可變的。
同樣,所有滿足于A的測量杆幹擾了B對不變性的直接判斷,并按照相同規律而改變。
沒有辦法走出這個困境。
現有兩個測量杆&rho和&sigma,無論何時把一個置于另一個上面,它們都完全一緻。
&rho被握着不動,兩人都同意它沒有變化;但&sigma被轉動時,A說它是不變的,B則說它是變化的。
為了檢驗這個問題,&rho被轉動來做測試,并精确地被安裝了。
但當A說不變時,B則宣稱&rho完全以相同于&sigma的方式改變了;與此同時,B取了滿足于自己條件的兩個物質杆作為不變的,而A正好做出了同樣的異議。
我們會說,A和B應用了不同的歐幾裡得的度量系統。
人類生活中最非同尋常的事實是,所有人似乎按照相同的度量系統來做出他們關于空間數量的判斷。
然而,僅在人類觀察得到的準确度範圍内,這個說法才是正确的。
當我們試圖構建一個自洽的物理理論時,我們必須承認,不同的時空測量系統與事物的行為有關。
因此,對空間和時間的數量的估計,在某種程度上,甚至對次序的估計,都取決于觀察者個體。
我們每個人都最有資格,把想象重建的世界稱之為現實世界。
除此之外,感覺經驗的原初成果是什麼呢?在這裡,實驗心理學家介入了。
我們離不開他。
我希望我們可以不需要實驗心理學,因為實在很難理解。
而且,他對一些數學原理的認識還相當薄弱,我有時懷疑他&mdash&mdash不,我不會說出我有時的想法:因為同樣