杭州十大风水师,时空测地线,时空测量原理

杭州十大风水师,时空测地线,时空测量原理

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导读:

风水大师秦阳明简介

秦阳明,祖籍北京,周易世家,台湾皇极道家风水传承人,中国易经文化十大领军人物,中国易经理事会常务会长、中国风水文化研究院河北分院副院长、中国周易文化传承人、国际著名堪舆学家,凤凰卫视娱乐频道首席命理点评专家、(新浪、腾讯、优酷星座命理节目特约点评专家),众多企业和影视公司的风水策划及顾问。

此外,他还是中国首位风水大师首次参演风水悬疑类电影《致命觉醒》、《黑狱逃杀》、《侦探秦先生》等多部作品,《侦探秦先生2》现已杀青。


风水大师秦阳明
广义相对论对时空的解释,时空必须是弯曲的

基于我之前四篇文章对广义相对论概要,本文谈弯曲时空的故事。
牛顿和爱因斯坦关于引力的争论归结为关于惯性参照系的相互矛盾的概念。牛顿说地球表面的一个框架是惯性的,相对于这个框架,一个自由下落的苹果会加速下降,因为它是由引力拉动的。但是爱因斯坦说是苹果的框架在深空中表现得像一个框架。所以苹果的框架是惯性的,地球框架实际上在向上加速。你只会得到一个向下的重力的错误印象,同样的原因是火车车厢向前加速,会给你一个错误的印象,那就是有一个向后的力。那么谁是对的?

在重力错觉事件,似乎认为爱因斯坦的立场在内部是不一致的。如果惯性系定义了非加速度的标准,那两个惯性系又怎么可能是惯性系呢?本文终于要展示弯曲的时空如何使爱因斯坦的世界模型和牛顿的一样自我一致。第一步是用几何时空的术语表达这两个观点,因为这是用可靠的客观方法比较它们的唯一方法。随着时间的推移,当事物在空间中移动时,人类体验世界并动态地谈论世界。但是即使在一个没有重力的世界里,我们已经知道时钟、标尺和我们的眼睛都会误导我们。因此为了确保我们谈论的是真实的事物,而不仅仅是我们透视图中的人工制品,我们必须将动态语句转换成四维时空中静态几何对象的无时态语句。

先从从牛顿开始。他说时空是平的。试想一下在惯性观测者的平面时空图上,其他惯性观测者的世界线是直线的,表示空间速度恒定。这符合牛顿的观点,即相对于其他惯性观测者,惯性观测者不应该加速。牛顿引力只是我们引入的一个附加力,和其他力一样,它会导致一些世界线弯曲,即空间加速。然后是爱因斯坦的立场。这实际上是更微妙的,如果这里引用之前的例子,球面上的二维蚂蚁做一个类比,会更容易解释。赤道上的一小块区域看起来像一个平面。在这个区域里,两个大圆看起来都是直的。但是假设蚂蚁相信他生活在一个实际的平面上,并决定在一个很大的球体上绘制一个x y网格,其x轴沿着赤道,y轴沿着经度线。
相对于这个网格,二等圆看起来是弯曲的,所以蚂蚁得出结论,它不是测地线。但是我们可以看到蚂蚁的错误,因为它的网格扭曲了。你不能把一个大的矩形网格放在一个球体上而不把它聚在一起。另一种方法是球体可以容纳小块的局部欧几里得网格,但不能容纳全局网格。所以蚂蚁可以用它的轴作为一个斑块内的尺子和量角器,而不是斑块之间的尺子和量角器。爱因斯坦的立场是牛顿犯了和蚂蚁同样的错误。惯性系,也就是说轴加上时钟,是蚂蚁的xy网格的时空等价物。如果时空是弯曲的,那么这些帧只在很小的时空补丁上有效。所以,当一个在深空的观察者说苹果正在加速下落时,他就像蚂蚁一样,把自己的框架推到了可靠性的极限。换句话说,时空中不存在全局惯性系。

它们的世界线将是测地线,它们的轴和时钟可以作为局部惯性框架,前提是我们认为它们在每个连续的时空补丁中被重置。像这样的图片并不是为了在文字上有视觉上的意义。相反,它们被设计来打破你对眼睛的过度依赖,这样你的大脑就可以更自由地接受现实中没有的东西。记住,没有人能真正看到或描绘时空。现在一个跟随苹果的世界线变成了测地线。它上面没有力,所以没有必要发明重力。但是两个苹果放在一个坠落的盒子里怎么样,就像在“重力是幻觉吗?”文章中的那样。当盒子掉下来的时候,它们会越来越近。根据牛顿的说法,这种情况的发生是因为苹果是径向下落的,而不是向下下落的。但是根据爱因斯坦的说法,这是因为苹果在最初的平行测地线上,因为时空是弯曲的,而且确实可以像在球体上那样交叉。

相比之下地球表面一点的世界线不是测地线。它有一个净作用力,而且它确实在加速。这是否意味着地球表面必须呈放射状膨胀?为了比较地球遥远的部分,你需要一个跨越时空的单帧。但这个框架不能是惯性的。因此任何基于此得出的结论都必须持保留态度。所以爱因斯坦的无重力弯曲时空听起来是自始至终的。但同样牛顿的平面时空图也是如此,它把重力作为一个冲击力注入。所以再一次,他们中的哪一个是对的?答案是谁更赞同实验。还有一个多世纪的实验值得参考。现在我们还没有完全完善广义相对论,但是有一个实验事实,我可以用它来告诉你,时空必须是弯曲的,这是基于我们在这一系列的事件中所看到的。

这是一个很酷的论点,最初由物理学家阿尔弗雷德·席尔德在50多年前提出,它是这样的。从建筑物的一楼发射激光脉冲到屋顶的光子探测器。现在等五秒钟,然后再做一次。在平面时空图上,这些光子的世界线应该是平行和一致的。如果不假设重力是如何影响光的,即使重力减慢了光子的速度,并使它们的世界线弯曲,因为两个光子都会受到相同的影响。如果时空是平的,那么地面和屋顶上的时钟应该以同样的速度运行。它们都是静止的。因此光子世界线两端的垂直线也应该是平行和一致的。但是如果你真的做了这个实验,你会发现光子在屋顶上的距离略大于5秒。剩余时间不到一秒钟,但任何差异都意味着时钟以不同的速率运行。在这种情况下,平行四边形的对边不一致。如果时空是平的,这在几何学上是不可能的。因此引力时间膨胀的存在,无论其程度如何,都要求时空是弯曲的。这意味着牛顿的 游戏 结束了。

事实上,在我们完全可以分别讨论空间和时间的范围内,牛顿将归因于重力对地球的日常影响大部分是由于时间的弯曲。地球周围的三维空间几乎完全是欧几里得的。
你所看到的地球使网格变形的图片,就像保龄球使橡胶板变形一样,甚至我们有时在这张图片上使用的图片,都只显示了空间曲率,所以它们有些误导。一个框架由轴和时钟组成。在地球周围,时空曲率在时钟中表现得比在尺子中更为明显。因此,尽管很难想象,但在覆盖太大时空补丁的参照系中,是弯曲的时间使得卫星自由下落的轨道在空间上呈圆形。那么,为什么时空首先是弯曲的呢?不幸的是,这里的数学越来越重,很难找到好的类比。但这是流程图级别的答案。这意味着一系列事件,而不仅仅是地点。它在测地学中的曲率是由这些事件中存在的能量通过一套叫因斯坦方程的规则来决定的。

例如,假设你把太阳的能量分布,放到爱因斯坦方程中,转动一个曲柄。出来的是太阳时空附近的测地线图。现在,当你把这些测地线转换成三维空间和时间术语时,你会发现行星轨道,或者空间直线,径向向内的轨道,沿着这些轨道你会看到空间速度的增加,或者几乎任何你认为是重力的东西。真是太神奇了。如果没有万有引力,万有引力也不是一个力,那我们为什么要一直用这个词呢?物理学家还是人。我们中的大多数人没有特殊的能力来可视化或直接体验四维时空。所以我们经常用牛顿引力的术语来思考,因为它比较容易,而且产生的误差通常很小。

我们只是提醒自己,这只是一根拐杖,我们必须谨慎使用。但是即使人们指的是相对论或弦理论之类的东西,说重力这个词也比说四维时空的曲率要容易得多。北京风水大师
为啥时空的构型和速度有关?宇宙定律为何总与光速有关?

一定时间间隔内运动的距离称为速度。依据“常识”,或者更高级一点,依据牛顿理论,用于测量空间的米尺和用于测量时间的钟表在所有情况下测量结果都应相同。速度等于距离除以时长,而相对速度的增减要看你相对于这个物体的运动状态。然而,常识不适用于光束,无论你跑得多快,方向如何,你与光速之间的相对速度都是不变的。爱因斯坦认识到,一定是我们的时空概念出了问题。

什么称为同时?

如果地球上的人和火星上的宇航员“同时”做一件事,他们如何知道用的时钟是同步的呢?最简单的办法是我们瞬间向火星发射一个时钟信号,那么一切迎刃而解。但是现实是由于信号最多以光速c传播,所以到达火星的时间会延迟。那么当火星收到信号后,再回发一个反馈信息,由此我们再调整时钟。这看起来可行。但是又有一点,行星都在不停运动;乍一看可以通过各种计算来将运动的影响算出来,但是爱因斯坦的另一个思维实验揭示,或者说暗喻着还有很多我们没有看到的东西,这些影响是无法计算出来的。

又是火车的思想实验,我相信爱因斯坦一定超爱火车。想象你处于静止火车的中部,同时向车首的驾驶员和车尾的警卫发射一束光信号。他们会同时收到这个信号。这个现象在你看来如此,在旁边轨道上站着的人看来亦是如此。现在假设这辆火车匀速开动。我站在旁边轨道上,当你经过我的瞬间向驾驶员和警卫发射信号。你会看到信号同时到达,而我看到的却不是,因为光并非瞬间到达目标;在光从中部飞向车首尾的时间内,车首会远离我而车尾会靠近我。从我的视角看,信号到达警卫的时间会早于驾驶员约几个纳秒。(一纳秒等于10亿分之一秒,光速会运行30cm,也就是一英尺,大约一个脚印的长度)。当然你还是会坚持认为光信号是同时到达目标的。

在火车上的人记录下来的同时,在旁边轨道上的人看来却不是同时的,时间间隔实际上就是所谓的时间流逝,它的定义与我们的相对运动状态有关。

空间是也是相对的

爱因斯坦早就意识到光速c是恒定的,与接受者和传递者的运动状态无关,但神奇的是其与时间概念有着某种关系——两个相对运动的人定义的时间是不同的。光速c恒定这种现象有一个“天然”的解释,即如果光速无限,那么信号就可以瞬间传播,那么我们就没必要讨论如何定义、测量和比较时间间隔了。在日常生活中,光速c几乎是无限大的,而时间的细微差别常常被忽略。爱因斯坦认为,c的有限和恒定表明我们必须重新审视之前认为显而易见的事情。

最常见的宇宙射线是一种被称为μ子的粒子。如果你是一个新生μ子,那么你的期望寿命只有百万分之一秒。如果宇宙射线打在距地表20千米的大气层顶部,然后生成一个μ子,它会以接近300000km/s的速度飞行,在寿命期内可以飞行约300米。神奇的是μ子居然可以到达地面,μ子此时就正穿过你的手机。μ子怎么能在百万分之一秒内穿过20千米厚的大气层呢?实际上他们没法做到这一点。这个现象的解释是地表观察者眼中的时间和空间与飞行的μ子感觉到的是不同的。

μ子相对地球的飞行速度v很快,因此因子1/√1-v/c(公式推导参考上面文章)会变得很大,大到数千。如果在μ子内部放一个时钟,那么当这个时钟走过百万分之一秒时,地球上的时钟测到的时间会被拉伸到几百分之一秒,这就足够μ子穿透20千米的大气层了。

基于地表观察者的时空模型很好地解释了这个悖论,但是如何从μ子的视角来解释呢?在μ子内部,你会以直观感觉到自己是静止不动的,而地球在向你高速袭来。而地表观察者测量得到的20千米高的大气层,在你看来会按1/√1-v/c进行压缩,最终在你眼里仅有几米高。在你的时空下,虽然寿命只有百万分之一秒,但是空间距离也只有几米,所以要穿过这点距离完全不是问题。

距离的压缩和时间的膨胀是精确相扣的,而光速快慢是距离与时间之比,(这也是光速恒定的原因)因此对于高速μ子和地表静止的科学家而言,光速都是相同的。如果光速无限大,信号就可以瞬间传递,那么所有这些“违背自然”的现象也就不会存在,而每个人测量的距离和时间间隔都会完全一样。在这种情况下,μ子的速度也能达到无限大,足以瞬间到达地表。正是因为光速c是有限的,使得空间和时间的构型与我们的速度相关;也正是c有限而又巨大,才使得我们在慵懒的日常生活中忽略了它的影响。

虽然在不同的系统中看到的时间和空间会发生变化,但爱因斯坦的分析显示,有一个特殊的组合始终保持不变。这就形成了我们现在的时空观。在几何上通常有二维和三维这种概念,但是将相似的概念扩展到四维—其中三维表示空间,而时间是第四维度。这种四维的概念就可以用来说明上述的不变组合。

重庆风水大师
类时测地线方程是什么,希望能列出来!

测地线方程就是任意两个事件之间的最短距离路线方程.光的世界线是测地线.深圳风水大师
...广义相对论认为行星是在被质量弯曲的时空做测地线(最直线)运动...

质量对时空造成了扭曲,质量附近的时间空间发生扭曲,行星在它自己看到的被扭曲的时空中做直线运动秦阳明
光没有质量,黑洞为什么可以吸住光?

光子的质量?

关于“光的质量”问题,历来有许多的争议。按照目前主流看法,光不具有静止质量,还具有动质量。具体什么意思呢?

这里就要提到狭义相对论,尤其是质能等价这个部分(也就是我们很熟悉的那个公式E=mc^2的相关理论)。

历来很多人都将它和原子弹或者核反应联系到一起,实际上,质能等价具有普世的,这个理论的提出先于原子弹原理,并且不局限于解释原子弹的爆炸威力的。爱因斯坦是在1905年提出的质能等价,而原子弹的原理要到1938年才由几位科学家提出。(难不成爱因斯坦未卜先知了?)

质能方程其实告诉我们这么一个道理:

(我们常看到的“质量转为能量”的说法是对相对论的误解,如果你对此有怀疑,可以好好翻一翻爱因斯坦的论文或者取翻一翻大学的物理学教材。)

光具有能量,因此它也具有质量,只不过它的质量应该是它的能量除以光速的平方,也就是: m=E/c^2 。而我们把这个“质量”也叫做 动质量 。

因此, 光并不是没有质量,它只是没有静止质量。

那么,黑洞为什么可以吸引光呢?

爱因斯坦的广义相对论

要理解黑洞的吸光问题,本质上是引力的问题,我们可以先从爱因斯坦的广义相对论入手。

其实一直以来对于“引力的本质”经历了科学家们激烈地争辩,也都没有得到什么实质的进展。牛顿认为引力是一种超距作用,意思是说,如果太阳突然消失了,那么太阳系中绕着太阳转的天体都会立马沿着切轨道的切线方向径直飞出去。

为什么是一种超距作用呢?其实牛顿自己也说不清楚。后来,爱因斯坦在他的广义相对论中就提出, 引力的本质是时空的弯曲 。

由于太阳的质量很大,会弯曲周围的时空,而其他的行星其实是沿着时空的“直线”(这里也叫做测地线)在做运动。著名的物理学家惠勒曾经这么概括广义相对论对于引力本质的诠释:

那这和光会不会被黑洞吸引有什么关系?

我们都知道,黑洞属于超大质量的天体,10倍太阳质量以上的恒星在演化的末期有可能就会形成黑洞。黑洞基本上算是宇宙中最恐怖的天体了,逮到什么吃什么。而它之所以可以这么猖狂的本质原因就在于它能够把对于时空的弯曲程度是巨大。

这样的扭曲程度以使得当光经过黑洞附近时,沿着时空测地线运动的结果就是掉到黑洞当中。这也是为什么光会被吸入到黑洞中的原因。

这个理论看起来很神奇,而且对我们而言,“时空”究竟是看不见,摸不着。那这个理论到底对不对呢?

我们都知道,爱因斯坦之前的主流引力理论是牛顿的万有引力定律,要比较谁的理论更接近于真实说白了,只需要通过观测和实验即可。1919年,天文学家爱丁顿就带团队观测了光线偏折,结果表明爱因斯坦的理论比牛顿更接近于观测结果。

不仅如此,牛顿力学一直无法解决的水星进动问题,在爱因斯坦的广义相对论看来根本不是问题,也轻易得到解决。

除了这两个之外,还有引力透镜,引力红移等现象都证明了广义相对论的正确性。

更狠的还有,勒梅特利用广义相对论和哈勃的观测到到的红移现象预言了宇宙起源于一次大爆炸,这也是我们目前对于宇宙起源的主流看法。

而史瓦西为代表的科学家们还利用广义相对论预言了黑洞的存在。除了黑洞,广义相对论的神预言还有引力波。

以上这些预言都最终被观测结果所证实。

基于对于观测和预言的结果,科学家们才接受了广义相对论为主流的引力理论。

最后,我们来总结一下, 引力的本质是时空的弯曲。而黑洞之所以可以吸光是因为它把时空弯曲得特别厉害,使得光在周围沿测地线运动时就会掉落到黑洞当中。

要想理解光子是否会受到黑洞的吸引,需要解决两个问题,其一是引力的物理机制,其二是光子的本质。

自上个世纪以来,人类的认识超出了宏观的范围,使作为物理背景的空间效应逐渐地显现了出来,比如任何物体都具有波动性。

此外,普朗克常数h的被发现,说明我们的宇宙是量子化的。还有一个发现也是意义非凡的,卢瑟福用电子轰击原子,意外地发现,只有极少量的电子被反射回来。这说明原子的质量集中于很小的区域,原子的体积是由电子高速运动所形成的。

综上所述,宇宙是由量子构成的,而且空间不空和物质不实。由此,我们获得了一个有机的量子景观:

离散的基态量子构成空间,受到激发的量子成为光子属于能量的范畴,由高能量子组成的封闭体系就是物质。

于是,宇宙中的一切物理现象,都可以归结为空间量子的不对称碰撞

广东风水大师
时空自回归模型属于非线性模型吗

是的,时空自回归模型属于非线性模型。这种模型旨在解决时间序列中相关性的问题,它用来描述某一时刻的响应与其他时刻的响应之间的关系。这种模型的特点是,它把历史的信息作为现在的输入,从而产生未来的输出,因此它比线性模型更能捕捉时间序列中的潜在相关性。上海风水大师

以上就是本篇文章的全部内容,如需帮助请联系北京风水大师秦阳明老师,秦阳明老师会为您提供专业帮助。


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