正文 后 記![139】

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討論速度除了要有公認的統一的空間以及時間各自的基本概念外,還必須有公認的,各自統一的度量單位。

好在空間用的公認、統一的最基本度量單位,就是長度單位:保存在巴黎的特定鉑棒上的兩個刻度之間的距離;它實際上也就是歷史上「米」的定義。這也是公認的基本長度標準。

由這公認的基本長度標準單位,再派生出各個大大小小長度單位,包括小到微觀粒子世界以及大到宏觀宇宙中的所有長度單位。

同樣的道理,在時間上也必須採用公認的、統一的最基本度量單位。例如年、月、日、時、分、秒……。

並且,所採用的公認的統一的最基本度量單位,是不允許隨便作任何變更的。當然可以根據需要各自作某些變換,但必須保證最終結果萬變不離其宗!

如果沒有公認的統一的最基本的概念及度量單位,一切討論都是白白浪費時間。

再譬如說,必然要涉及到的一些幾何概念;例如:直線、平行線、平面、三角形等。它們的基本定義如下:

直線(straightline)的定義:是幾何學基本概念,是點在空間內沿相同或相反方向運動的軌跡。

平行線(parallellines)的定義:在同一平面內,永不相交的兩條直線。

平面的定義:平面形象的無限延展。

這些都是公元前三世紀的古希臘偉大數學家歐幾里德,創建的歐幾里德幾何中的一些基本概念。也是人們所公認的一直沿用至今的基本概念。

當年愛因斯坦創建相對論時,非歐幾何也是他的主要理論基礎。通常意義的非歐幾何,就是指羅氏幾何和黎曼幾何這兩種幾何。廣義相對論畸曲了空間——時間,愛因斯坦放棄了關於時空均勻性的觀念。在物理學中的這種解釋,恰恰是和黎曼幾何的觀念是相似的。黎曼幾何中的一條基本規定是:在同一平面內任何兩條直線都有公共點(交點)。在黎曼幾何學中不承認平行線的存在。

1826年俄國數學家羅巴切夫斯基(1792~1856年)創立了非歐幾何。1868年,意大利數學家貝特拉米發表了一篇著名論文《非歐幾何解釋的嘗試》,證明非歐幾何可以在歐幾里得空間的曲面(例如擬球曲面)上實現。這就是說,非歐幾何命題可以「翻譯」成相應的歐幾里得幾何命題,如果歐幾里得幾何沒有矛盾,非歐幾何也就自然沒有矛盾。

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前沿物理暇想

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