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时光的意义

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第39章 光速不变与因果律

  为什么说光速是时空的极端因果关系?

  一提到光,我们知道它的速度是每秒30万公里。我们也认可这种观点:因为它是光,所以它的速度就是每秒30万公里。我们不会说因为它是一辆汽车,所以它的速度是每小时60公里。因为汽车的速度不是因为它是汽车而天生获得的,而是外力作用使它从静止加速获得的。而光速则是光天生具有的。

  汽车的速度虽然也是时空下的因果作用的产物,即外力作用使其加速的结果。但是这个因果作用需要时间。光速则不同,它不需要时间,这是最快的时空因果作用。麦克斯韦方程告诉我们,因为光是电磁波,所以它的速度就是30万公里每秒。这就相当于是逻辑上的因果作用,是瞬时的。

  这个不依赖时间的时空因果关系,造就了光速相对于时空里的任何参考系都不变。

  麦克斯韦方程统一了电磁场,预言了电磁波的存在,并且电磁波的速度是一个恒定值——30万公里每秒。麦克斯韦没有说明这个速度是相对于哪个运动参考系的速度。他不需说明,因为麦克斯韦方程本身没有说明适用在哪个参考系。正如牛顿力学定律也没有说明适用在哪个参考系。所有的物理定律在所有的参考系下都成立。只不过大多数物理定律没有与参考系的运动相冲突,而麦克斯韦方程揭示的光速不变与参考系有冲突而已。

  这个电磁波的速度是相对于任何时空的,或者说,电磁波是独立于时空的。可以画两条平行线,下面一条代表时空,上面一条代表电磁波。这两条平行线始终保持着30万公里每秒的距离。时空线下面的速度如果要向上接近光速,必然使时空线向上弯曲。同时,为了保持两线平行,电磁波的线也会向上弯曲。

  光不像其它东西可以保持静止,它总是在运动,就像时间,只不过时间看不见摸不着而已。难道光就是看得见的时间吗?

  牛顿第一定律说,找书苑 www.zhaoshuyuan.com任何物体都要保持匀速直线运动或者静止,直到外力迫使它改变。可见,没有受到外力作用的运动物体也可以像光一样维持一个恒定的速度,但是却不能像光速一样在不同参照系下保持不变,区别在哪呢?

  一般物体维持一个速度,体现了惯性定律或者守恒定律。而光维持光速不变不是体现惯性定律,因为光没有质量。光是通过物质转化而来,这个转化过程体现了因果律。麦克斯韦方程揭示电磁波的速度是一个固定数值,就是一个因果律。也就是说,只要是电磁波,它的速度必然是一个固定数值,不相对任何参考系。这说明了光的存在也体现的是因果律。而一般物体只有在被加速时才体现因果律,即施加力的作用产生加速的结果。

  我们从哪来?世界是不是从无到有?

  问这个问题其实是先入为主,从因果律的角度来看世界,认为世界的存在是结果,就要找产生世界的原因。其实,这个世界不是全部是因果律,世界的存在本身体现的是惯性定律或者守恒定律。

  宏观物体的存在,体现了惯性定律或者守恒定律,反映了内禀静止的能力。光体现了因果律,也定义了时间和最大的物质运动速度,反映了内禀运动的能力。微观粒子随机运动测不准,反映了内禀随机的能力。

  我们要到哪里去?熵增定律说明世界会变得越来越杂乱无章,这是由物质的内禀随机的能力决定的。但是物质组成的高级结构,比如生命意识,它有负熵的能力,会给世界带来不一样的色彩。