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[转载]时间流逝速度与体积的反比例关系

已有 558 次阅读 2022-3-31 17:01 |系统分类:科研笔记|文章来源:转载

 【摘要】正如温度会让气体热胀冷缩,气体的体积会受温度影响,物质的体积也会随着时间流逝速度的变化而变化,而笔者发现,外界条件不变时,时间流逝速度与物体的体积之积保持恒定,本文主要介绍该发现推论过程及相关运用。

 【关键词】维度;时间流逝速度;体积;物质;量。

 

 1.时间的实质

笔者认为,在一定空间内,时间的正方向流逝的实质是熵增的过程,而熵的意义伴随着物质的存在,如果物质不存在,那么熵无意义,则时间无意义。

     根据爱因斯坦的相对论可知,第四维度指的是时间,但笔者认为用时间来指代第四维度过于笼统,而用时间流逝速度的倒数来理解则更有利于理解第四维度(以下记为T)。

 2.时间流逝速度定义及与体积关系之证明:

    时间流逝速度:若A点经过12小时,B点已经经过24小时,则认为B点的时间流逝速度是A点的两倍。

 

  图片1.png   图片2.png

                                          

    如图1,两个长方体长、宽相同,而左侧长方体的高是右侧长方体的两倍,如果仅以长*宽的二维空间的角度(即俯视图),则认为该两个长方体的量相等(该二维空间中量为长*宽)。但若在长**高的三维空间角度,显然,左侧长方体的量(三维空间中量即为体积)是右侧长方体的两倍。

    广义相对论指出,物质的存在会使得时空弯曲,使不同空间的时间流逝速度不同,故不同空间中的时间流逝速度可以不同,如图2所示,一个环形理想闭合水管模型,水管中充满水且逆时针流动(不会倒流)且水流速度均匀不变,被如图所示虚线平均分为左右两份,即左右两侧水管中水的体积相等。右侧的时间流逝速度是左侧的两倍,若在三维空间的角度,则左右两侧水管中水的量(三维空间中量为体积)相等,若再加上第四维度T,在四维空间的角度,则左侧的水量(四维空间中量为长***TT为时间流逝速度的倒数)是右侧两倍(因右侧时间流逝速度是左侧两倍)。亦可通过实验证明,步骤如下,将图中B点戳漏,堵住流入右侧的通道,使得水流从水管下侧从左往右流时,全部从B点漏出,无法回到右侧,设水管右侧水全部流入左侧的时间为t(无论以任意一侧时间流逝速度为标准),因为右侧时间流逝速度是左侧两倍,经过时间t后,此时左侧水管中水有一半已从B点漏出,水管右侧已空,左侧满,再经过时间t后,原本左侧水管中水已全部从B点漏出,此时左侧水管中残留的水已全部是堵住水管后从右侧水管流过来的,且只占了左侧水管一半的空间,再经过时间t后,水管中的水全部流出,水管中水从满到空经历的时间为3t,因为水管中水流流速不变,根据实验可得左侧水管中水的量是右侧的两倍,并且可以得知,时间流逝速度的不同不会影响物体移动的速度。

 3.奇点的根本特征

根据该水管模型可知,对于一个空间,V/TV为体积,T为时间流逝速度的倒数)始终恒定,时间流逝速度的变化会引起空间体积的变化,由此笔者大胆推测,大爆炸宇宙论中的奇点(密度无限大,时空曲率无限高,热量无限高,体积无限小),其根本特征在于时间的流逝速度无限小,当一个空间的时间流逝速度无穷小,则该空间的体积也无穷小,而如果物质不存在的话,则时间毫无意义,故当时间流逝速度无穷小的时候,该空间中的物质密度趋近于无穷大,而物质的存在必然伴随着热量,故该空间的热量无穷大,故任何一个时间流逝速度无穷小的空间,均可被视为奇点,这也是奇点的根本特征。

 4.影响时间流逝速度的其它因素

笔者对暗物质了解甚少,不知道暗物质的存在是否会影响时间流逝的速度,如果暗物质的存在会引起时空弯曲,影响时间流逝的速度,那么该文中的真空指的是不存在任何物质和暗物质的绝对真空。

 5.非绝对理想情况下的计算与运用

图片3.png


    该模型可以存在于时间流逝速度均匀变化的场中,如图3所示,此为一长方体,此长方体的所有棱均平行于xyz轴之一,且有三条棱分别与三条轴相交,其在xyz轴上的棱分别为长、高、宽,分别设为abc。设该长方体外界的时间流逝速度相同,设为标准时间流逝速度,该长方体内每一点的时间流逝速度为a/x倍标准时间流逝速度(x为该长方体的每一点的x轴坐标),在其他条件相同的条件下,若改变该长方体内部的时间流逝速度使得其时间流逝速度与外界相同,则该长方体的体积会变为图片4.png


 6.不同维度的类比和推论

    笔者没有见识过二维生物,但倘若以人为三维生物来考虑的话,可以大概猜测出二维生物存在的形式。如果假设人类为三维生物(笔者认为人类至少是三维生物),但身体的不同部位的时间流逝速度可以不同,那么二维生物也应如此,二维生物生活在一个二维平面上,但该二维生物所处的二维面在三维空间中却可能是曲折的,例如一个二维生物在x-y二维曲面上移动,实际上该二维生物在三维空间中的z坐标也在改变,正如人类在三维空间中移动,但所处空间的时间流逝速度也可能会改变,如果人类可以改变时间流逝的速度,那么二维生物应该也能改变它所处的二维空间在三维空间的位置和曲折程度,但它却依然是二维生物,人类也是如此,人类虽然也许可以改变时间流逝的速度,却依然是三维生物,如果人类通过观察可以看到一件事物的过去与未来,并且改变时间流逝的方向,亦或者是将间断的三维空间拼接在一起,甚至能看到一个三维物体在不同时间线上的发展,那么人类则应该至少为四维生物。正如人类可以看到二维面在三维空间中的位置和曲折程度,故人类至少应为三维生物。如果人类是三维生物,则笔者猜测宇宙是一个连续的三维空间,而宇宙外或许有其他的,与宇宙是间断的三维(长**高)空间,在没有四维物体的帮助下,人类永远无法到达,正如二维生物在无三维物体的帮助下,永远无法到达一个间断的其他二维面。

   另外,或许将T称之为第四维不太恰当,正如通常将长、宽、高称之为三维,却并无具体的说明谁是第一维,第二维,因为谁都可以称之为第一维,T亦可以称之为第一维,故T应该只能称之为一个新的维度,而用第四维来概括或许不太准确。

 7.发明创造:纳须弥于芥子

    试想在未来,当科技足够发达,人类可以改变时间流逝速度时,就可以发明出小说中的乾坤袋,亦或者称之须弥戒等,可以用很小的空间装很多的东西,假如我有一个1立方分米的包,以我所处空间的时间流逝速度为标准(假定我身体每一部分的时间流逝速度相等),通过物质的存在导致时空弯曲,使得该包所处空间的时间流逝速度是标准时间流逝速度的一千分之一,则对于标准时间流逝速度的空间来说,该包可以装载1000立方分米的空间,即1立方米。如果一定量的暗物质不会产生严重影响人类的引力或者说不符合牛顿万有引力定律,并且会引起相当程度的时空弯曲的话,那么暗物质或许会成为最佳的乾坤袋材质之一,因为其也许会大幅减小乾坤袋的重量。

 8.时间与力

从乾坤袋中取出物品或许会成为一个难题,因为时空的弯曲会引起力的大小的变化,并且当取物体的手伸入乾坤袋时,手移动的速度不会变化,但时间流逝速度却会遵循乾坤袋内的时间流逝速度,由于时间流逝速度不同,手和身体处于不同的时间流逝速度,伸出来之后相当于二者经历了不同的时间长度而又重新存在于同一个时间流逝速度,可能会导致一些未知的危险,并且根据时间流逝速度与体积的关系,当手在乾坤袋内时,手也会发生变形(虽然这不一定会导致危险)。当手处于乾坤袋外部时,会受到引力的影响,但当手伸入乾坤袋时,所处空间的时间流逝速度发生了改变,这会使引力的大小发生改变吗,为此我做出了研究。假设在一理想星球上,有一个边长为15米的正方体平放于地面上,该正方体边缘外任意一点均处于10/克(米/平方秒)的重力场中,重力垂直向下,该正方体外任意一点时间流逝速度相同且设为标准时间流逝速度,该正方体内任意一点的时间流逝速度为十分之一倍标准时间流逝速度,一小球以10/秒的速度垂直向下从该正方体正上方落入该正方体,根据能量守恒定律,该小球在从该正方体穿出时,其重力势能mgh转化为动力势能,小球的速度变为20/秒,而该小球在该正方体中时,路程s=at2/2,(其中a为重力加速度,t为经过正方体花费的时间),而根据时间流逝速度的不同不会引起速度的变化,那么经过这段路程的时间t也不会发生改变,故加速度a也不会发生变化,则该小球所受力大小不会变化,故时间流逝速度的不同不会引起力场大小的改变,而小球从正方体内外穿过的不同只在于如果以外界的时间流逝速度为标准,则从正方体内部穿过所花费的时间是从外界穿过的十倍,但对于小球来说,无论从外界还是内部穿过,小球穿过这15米所经历的时间长度是相等的。但如果该正方体内部的时间流逝速度本来与外界相同,但由于某种因素影响导致正方体内部的时间流逝速度变为了外界的十分之一,那么该正方体的体积会发生变化,棱长会变为原来的10-1/3倍,小球穿过该正方体所需时间也会变为原来的10-1/3倍。

 9.矛盾与反思

    根据三维空间来讲,三维空间的任意两维都可以组成一个二维空间,即长*宽、长*高、宽*高,那么第四维度T(时间流逝速度的倒数)也应该能与长、宽、高中的任意两维组成一个三维空间,但含有T所组成的三维空间笔者无法理解,但或许长*宽二维空间中的二维生物也很难理解长*高这个二维空间。如果将人类理解为一种三维生物,那么该三维应该是长、宽、高,故而很难理解含有时间流逝速度倒数的其它三维空间的存在,也可能永远接触不到,但如果时间流逝速度倒数真的是一个新的维度的话,理论上或许会存在长**时间流逝速度倒数等其它的另类三维空间。

 10.小结

    该文章观点为作者合情推理及大胆猜测而得,有部分学术错误望读者不吝指点。


  (文章作者:代登科  浙大宁波理工学院数据学院)




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