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回复:求教一个数学问题

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回到所谓超光速的问题。
先前说,如果10光年的距离,你用1年就可以到达,那就是我们需要的。就可以叫做超光速。
那么这事情能实现吗?以现有的条件?
其实现有的条件不是不能做到,而是认为不能做到。
假设条件稍微好一点,我们能够做到光速的一半。那么实际上10光年的距离本身也因为自身长度单位的增大一倍而相对缩短了一半。也就是说,相当于5光年了。而周期本身又相当于增大了一倍,这就相当于长度又减少一半,就成了2.5光年了。我们使用变慢的时间运行变短的距离,一切都大打折扣。
而如果真的可以以极其接近光速的速度来运行这样的距离,那很可能,就是瞬间到达。
所以实际上真的不需要相对速度v超过光速,就可以做到超光速前提下才能做到的事情。
但这里需要考虑一点,就是高速运动的飞行器的时间变慢造成的时间不同步的问题。也就是说飞行器上的人认为瞬间到达,但对于出发点上的人而言,那仍然是个漫长的过程。
相对速度如果真的突破了光速,也就是,等价于时间量子缩短到子量子的程度,那么这个瞬间到达的和同步问题就都可以解决。


IP属地:海南288楼2018-04-01 14:54
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    上面这个例子,原理是这样,但是数量不对。
    相对速度做到光速的一半,意味着绝对速度 做到光速的1.5倍,10光年相当于20/3=6.67光年。周期的1.5倍又相当于6.67的2/3,也就是10的4/9,4.44光年。也就是要走4.44年。
    如果相对速度是光速的0.9倍,则需要2.7光年。
    0.99倍则是2.5光年。
    看来情况并没有想象的那么好。


    IP属地:海南289楼2018-04-01 15:07
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      这似乎是一个悲剧结论:无论如何,时间都不可能小于四分之一的总时间。或者说等价于速度不可能快过光速的四倍。
      但是,别搞混了,我们这里用的相对速度,是绝对速度的差值。由于绝对速度没有光速数值上限的限制,那么差值也必然没有这个限制。所以这个相对速度,取两倍光速也没有问题,5倍10倍光速都没有问题。如果说一定有问题,那就是在i倍光速上会有问题。也就是进入下一个位面的速度。
      当然这也意味着你没法再用光来测定两者的相对速度。因为光追不上超过光速的惯性系,所以也不可能会返回。那么测定相对速度的想法就无法成立了。
      你可能已经发现,这里的相对速度的含义已经变了,数值也变了,上限也没有了。
      到底怎么理解这两种不同的相对速度,实际上上面已经有所解释。但若必要的话,以后会再说一次。


      IP属地:海南290楼2018-04-01 20:25
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        确实有必要再说一次,但是这次换一种形式说。
        当我们说相对速度可以取光速的5倍或者10倍,实际上说的是绝对速度的差值并无极限。因为绝对速度本质上就是i,那么当1相同的时候,i要多大都可以,所以差多大也都可以。
        需要再说一次,这里的绝对速度,并不是什么奇怪的概念。这就像是,你25岁,相对于你的弟弟,你比他大3岁;相对于你的姐姐,你比他小4岁。大3岁和小4岁都是相对的,而你25岁是绝对的。
        当1相同的时候,i多大都可以。但是如果倒过来呢?如果i必须相同,那么1恐怕就要不同了。而这个时候实际上完全可以建立另一种概念上的相对速度。而这个相对速度,就是我们习惯的那个小于光速的相对速度。


        IP属地:海南291楼2018-04-01 21:16
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          若要获得一个可以大于光速的相对速度v,我们用的是这个方式:
          c+v=c'
          这时候c'可以非常大,c不变的话,v则有可能大于c。
          但在(c+v)(c-v)的这个形式中,还有一个
          c-v=c'
          的选项。显然,若这里v要是大于c,那么c'只能小于0了。
          小于0当然也没有什么问题,只需要用-1点等于11点(或者23点)的概念把它调到前一个周期去。
          但若我们不这样做,或者不被允许这样做,那么c'就真的不能小于0。
          我们知道,这是A观察B的过程,
          A的长度量子l,时间量子t,B的长度量子l',时间量子t',
          对于各自而言,c=l/t,c=l'/t'
          但是A观察B的时候,用的是自己的长度量子,和不清楚的时间量子,因为A认为B和自己共用同一个空间,否则不可能实现观察。
          那就出现了
          c-v=c'
          的形式。v是可以通过测量获得的。
          具体来说,
          c-v=c'
          l/t - v=l/t'
          v可以从0开始,此时t'=t,也就是A和B可以认为是同一个惯性系。
          而如果v逐渐增大,达到接近于c的程度,那么这时候c'就接近于0。
          也就是说,t'接近于无限。
          当然不用担心t'接近于无限,因为终究它是有限的。所谓无限也只是超过极限而已。
          达到或者超过极限之后发生的是环绕,t'会骤然降到0附近,这时候v已经等于c,所以c'也只能是0。
          v再增大,左边会成为一个负数,而右边则是一个很大的正数。但这也是预料之中的,
          -1点就是11点,也就是很大的正数,只是在前一个周期里面而已。(可以认为这导致时间逆行)
          虽然有能力讨论负数和虚数的问题,但我们仍然可以不讨论它。因为在这个框架里面,
          v接近于c已经足够了,v等于或者大于c并不需要。


          IP属地:海南292楼2018-04-01 21:28
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            在这个架构上我们得到的相对速度v就是不能到达或者超过c的,那个常规意义上的,或者相对论意义上的相对速度。
            c-v=c'
            l/t - v=l/t' (注意:l是小写的L)
            那么可以推测出,v,使用的当然也是相同的长度量子l,只是时间量子要用的多一些,
            也就是
            l/t-l/(kt) = l/t'
            v=l/(kt), k>1
            k不必非得是整数,正如构成v的l和t也不必非得是量子。
            而真正重要的不是v,而是c',也就是惯性系B的绝对速度。
            这里面l决定于A的长度量子,t’则是自己的时间量子。
            所谓25岁也是一样的,25年是一个外部的概念,而一年叫做一岁是自己的概念。一个人相对于自己而言,只有当下,没有所谓25岁。所以这里的绝对,也只是另一种相对罢了。
            t'可以有若干选择,比如t'可以小于t,但这时候速度v就只能是负数。当然也可以,只是我们不要这个结果。因为我们可以用c+v=c'这个方式来处理它,如果再用c-v来处理就出现了不必要的重复。
            当t'等于t的时候,相对速度v为0,也就是相对静止。当t'大于t而小于极限的时候,v就是一个大于0的数值。
            t'越大v就越接近于c。这就符合狭义相对论的形式了。
            可是,你是否想过,t'大了,岂不是时间量子增大了?时间量子减小,才是能量增大,速度增大的体现,现在时间量子增大了,不正好相反么?
            其实这里总有这个问题,就是到底谁才是单位的问题。有时候时间量子指的是i,有时候指的是1,有时候指的是1/i。在子量子的层面上,量子就是子量子的周期,或者说,对于1/i来说,1就是i,就是周期。
            所以,t'增大,在这里就只能意味着i增大,也就是说子量子才是这里真正的时间量子。1不是时间量子,而是时间量子构成的周期。这是对于费米子而言。对于玻色子则不成立。
            对于玻色子,1就是时间量子,i才是周期,1/i是子量子。在玻色子的架构上,就没有所谓的加速问题。换句话说,它总是一个速度,这个速度就是光速。这个结论来自于对玻色子和费米子结构的分析,以后我们会具体讨论。


            IP属地:海南293楼2018-04-01 21:42
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              现在,我们的相对速度概念已经符合狭义相对论了。
              那么基于这个相对速度如何理解超光速呢?
              因为c-v=c',v不能大于c,所以
              c+v=c'中,c'不能大于2c?
              也就是绝对速度无论如何不能超越两倍的光速?效果再次不能超过四倍的光速?
              实际上当v接近c的时候,t'已经非常非常的大了。
              如果极限很大,那么t'就很难尽早实现环绕,也就是说会取得相当大的数值。
              而此时t'的本质才是i,或者说i',而t就是i,
              i'要比i大得多正如t'比t大得多。
              而这个本质上就是一个超大的光速数值。
              这时候的换算原则
              t'=l/(c-v)
              t=l/c
              t'/t = c/(c-v) = 1+ v/(c-v)
              i/i'=t/t' = (c-v)/c = 1- v/c
              c/c' = i/i' = 1-v/c
              也就是说,当v接近于c,右侧接近于0,c'相当于c的极限倍,而这个极限就是i。
              所以这就不是2倍还是5倍的问题,而是千百倍,甚至数十万倍或者更多倍的问题了。
              当然这个表达式也要比平方之后又开方的形式简单,或者说,仍然是一个线性表达式。
              能做到这一点,当然也是在放弃相对速度的对称性的基础上才能实现的。


              IP属地:海南294楼2018-04-01 21:55
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                看到这篇文章,
                如果存在四维空间,就应该发生一些特别奇怪的现象!
                http://quwen.china.com/tmsy/gundong/13001315/20171124/31712526.html
                很好的一篇文章。也确想要写一些东西,来回答一些其中提到的问题。
                但是这两天有一个程序必须要写完。所以只能稍微延后,再讨论那些细节。
                要讨论的,比如说,现在已经能够解释为什么费米子基础的物质不能达到相对速度为光速,那么下面要说的就是玻色子(光子一类)为什么天生就是光速而且还不会变慢的问题(除非你改变空间,让它变慢,这个实验也有人实现了)。以及后面的时空结构问题:到底玻色子和费米子如何构成了时空的结构等等。
                但是现在可以比较快捷的回答一些问题:
                1. 相对论的四维不是空间四维而是时空四维,这一点完全正确。但是,有人基于广义相对论提出了五维的存在的可能性的证明。也就是说,可以把那个五维当做空间的四维来理解,把时间单独扔出去。
                2.这个其实更重要:不要认为空间是三维空间,或者说,空间有三个维数。你把零维忘了!空间始终有四个维数,从零维的点,到一维的线,到二维的面,到三维的体,无论是否有直角,是否闭合,都是四个维数。
                有四个维数就好办了。问一个问题:复平面是几维的?
                平面当然是二维的。可是我们说的是复平面。是实轴和虚轴构成的复数的平面。
                它是几维的?
                它是四维的!不是二维的。因为,从实数1,做一次垂直操作,就是乘以一次i,再垂直一次,就是乘以两次i,然后是乘以三次i,最后,乘以四次i的时候,又回到了1.
                也就是说,由1这个点开始,乘以单位长度i,得到第一维,它是一条线,也不用非得是直的,然后再乘以单位长度i,得到一个面,当然也不用是方的,再乘以一个i,得到一个体,也不用是立的;若再乘,就环绕到1了。
                也就是说,复平面天生就是四维的,或者若不考虑零维的单位1这个点,它就足以描述一个三维世界。
                而你知道,形如
                e^ti=cos t + isint
                这种东西,可以随着t的增大,将复平面扩展成回转楼梯那样的页面形式。那个时候的复平面,或者说,复旋转体,它可以描述的,就是向上向下都可以更多的维数 - 我不说无限,是因为最终观察者的能力决定能达到多少维数。


                IP属地:海南295楼2018-04-03 21:24
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                  那么,从三维到四维的出口在哪里?
                  从二维到三维,显然,你会想到“跳出来”,麻烦的是,人家就是二维生命,没有所谓的跳出来。或者咱们就用三维打比方,你要“跳出来”,那个意思就是“跳出这个宇宙”。
                  这个,谁也做不到。这和让二维生命把二维空间撑破了一样不可能实现:它是二维生命,它所到之处就是二维空间,也就是说,那个空间至少要和那个生命一样大,它如何能撑破那个空间?那个空间总是随着它变大而变大就是了。
                  但是,回忆一下复数,每乘以一个i,就是提升一个维数(虽然不细致,但是这是刚刚提到的),而i是如何定义的?
                  x+1/x=0
                  x=i
                  现在你想要做的事情,是从一个x,跳到另一个x上去。而x是你的极限,你不可能跳出去,或者极限随着你增大,也一样无所谓跳出去。
                  但是问题的另一面,x和1/x是共生的。所以,你可以不用想着如何让自己变大,把宇宙“撑破”,你可以想着把自己变小,试着“从底下钻过去”。
                  其实二维生命也是一样。它要到三维?它其实可以认为始终是在三维里面。只是它只存在于三维中的一个页面而已。问题在于,作为二维生命而不是三维生命,它就只能存在于一个页面上而不是两个或者多个页面上。也就是说,它至多从这个页面走向另一个页面,它不能同时占有两个或者两个以上的页面,如果它能,它就是三维生命了。所以对于二维生命,所谓“出去”,所谓“进入三维”,本质上仍然只是去到另一个二维世界而已。
                  那么由于所谓空间,是二维加上一维,或者说多乘以一次i而获得的,那么二维生命最好的做法,就是把自己变成一条线,或者是点,也就是降维,然后找一个机会,从两个二维世界的连接处,也就是那个至多一维的通道,钻过去。然后再在对面的世界重新展开。而这个过程中,它就可以意识到三维世界的存在是必然的了。
                  那么三维世界的出口问题,也可以这样理解:若你能选择,成为一个四维生命,而不是钻过去继续作为三维生命存在,其实是一个更好的选择。


                  IP属地:海南296楼2018-04-03 21:38
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                    至于会不会出现奇怪的现象的问题,我确实没想过。
                    但是若你要左手的手套变成右手的,那实际上你找一只右手的就是了。
                    也就是说,若没有别的外部原因(三维生命把钟表翻过去的做法),那左手也不会自动变成右手。
                    但是你若发现左手和右手的手套都存在(当然如此),那么你就可以假定三维空间不只有
                    左手系这种形式(不用假定,这是事实),那么,若这是你用来判别四维空间存在的标准的话,
                    三维空间从来都符合这个标准。
                    毕竟,你不能要求四维生命必须成为你的观察者,并且必须听你的话,不是吗?


                    IP属地:海南297楼2018-04-03 21:41
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                      上面说到乘以一次i就增加一个维数这个说法,如果不清楚,我仔细说一遍。
                      周期性,把可以任意延长的时间切成了小段,也就是周期。
                      切了之后,就有“第几段”和“段中的第几个”这样的两个“相互无关”的量。或者说,两个自由度,或者说,就是两个维数。
                      所以你可以画一个表格,比如说,
                      5个实拍之后,一个空拍作为一个周期。
                      下一行,一样是5个实拍之后,一个空拍作为一个周期。
                      换句话说,一个周期性的存在,天生就是二维的。
                      现在,如果我们回到任意长时间切成小段的情况,我们再把若干个小段当成一个大段,这样的话,我们就有了三个相互无关的量,或者说,自由度,或者说就是三个维数。
                      你可以说,第5个大段中的,第8个小段中的,第3个。这就是三维坐标。
                      当然也可以做到4层,5层,n层。
                      但是,当我们使用
                      x+1/x=0
                      来描述周期性的时候,我们用的这个i,是有限制的。因为它解出来的结果,是-1的平方根。
                      而-1的平方根四次方之后,就变成了1,八次方之后又变成1,也就是每隔4次都回到同一个数值。
                      虽然说此1非彼1,因为i本质上是可以有值的。但是1,i,-1,-i的这个结构却随着幂次的增加而往复。
                      也就是说,现在你生活在三维世界(实际上是四维,算上零维),你提升一个维数之后,还是生活在三维世界(四维),你提升四个维数之后,还是三维(四维)世界。
                      并不是什么自然喜欢思维世界,而是你的认知极限,总是让你同时观察到四个维数,并且构成有意义的空间架构。
                      所以永远是三维(四维)世界,除非你不再这么去理解世界 - 而你一旦意识到这一点,你就已经不再被困于三个(四个)维数中了。那么所谓的出口,岂不是显而易见的?


                      IP属地:海南298楼2018-04-03 21:52
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                        我举的是时间上的维数的概念,那么空间上呢?
                        空间上为什么可以平移这个概念?
                        因为要用时间构造空间,只能如此。具体的,就是费米子和玻色子如何构造空间的问题了。
                        以后会具体说的。


                        IP属地:海南299楼2018-04-03 21:55
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                          至于,怎么把自己缩小?
                          二维生命,把自己缩到一维?那个意思实际上是整体降维。也就是说,原来的,构成这个二维生命的零维,也就是点,要缩小到负一维上,原来的一维缩小到零维上,这样原来的二维才缩小到一维上。这就是所谓整体的维数平移。
                          这个事情到底怎么做?很容易,根据:
                          x+1/x=0
                          所谓升维也就是希望x变成x^2,而这个不好办。
                          但是1/x变成1/x^2是可以的。
                          大的越大,小的越小。
                          观察者的时间分辨率越高,寿命越长;观察者的空间分辨率越高,尺度越大。
                          这是等价的。
                          所以,作为一个比较小的三维存在(相比较于任何一个星体,都很小),切实可行的做法,不是让自己膨胀到比宇宙还大的程度(宇宙会随着你增大而增大,所以这不会发生),而是将自己的最小时空单位,也就是时空量子缩小,尽可能从1/x缩小到1/x^2的程度。而这个时候,你就找到了大门,如果你愿意,就可以进入通道了。
                          至于你会去到什么地方,我就不知道了。
                          而怎么才能让1/x缩小到1/x^2呢?
                          怎么都能做到。只是你做到的程度有多大,能不能达到这个要求,什么时候能达到,需要多少能量这些问题。
                          如果还没有明白,看看前面关于相对速度v的讨论,答案其实已经先于这个问题给出了。


                          IP属地:海南300楼2018-04-03 22:06
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                            如果一个二维生命,有机会通过三维空间的通道,从一个二维世界移动到另一个二维世界,而且它能意识到这一点,那么,如果有可能的话,它最终很可能会倾向于同时存在于两个世界,而成为一个三维生命。
                            因为三维生命形式,这多出的一个维度的好处是不言而喻的。
                            而三维世界的生命,若有可能,成为四维生命则是比三维的空间旅行更好的选择。
                            更进一步说,生命终将发现,升维的做法的好处,远远要大于升维又回到原来维数的做法。
                            而且升维本身要求的并不是改变世界(也没人有那么大的能量),而只需要改变自己。
                            你知道这是什么意思吗?
                            修行者们从来都不会说,但它们从来都明白这是什么意思。
                            而他们终其一生的追求,其价值何在,相信你也能理解了。
                            修行者终有一天也一定会发现,改变自己,就是改变世界,二者从来都是等价的;
                            那些付出,不只是值得,而是绝对超值的做法:若世界因为你的努力而变得更好,
                            你愿意付出这个努力吗?


                            IP属地:海南301楼2018-04-03 22:22
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                              我能想到这样一种认识,也是最让我担心的一种认识。
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                              这个理解,有两个基础,但是并不显然,而是被隐含的接纳了:第一,二维生命本来就是三维的。第二,空间是连续的。
                              其实,当你想象二维生命的时候,你有没有意识到,哪怕就是用钢笔画出来的,还存在笔迹的深度问题。也就是说,那个真正的二维生命,没有厚度的二维生命,你能不能真正的把它想出来,而不把三维的比较薄的,当做二维的?
                              另一个问题,空间如果真的连续,那么所谓量子力学也就没有意义了。这又回到了飞矢不动以及时空量子存在的必然性问题。
                              所以当你说二维生命的时候,它就必须是没有厚度的。而周期性保证了,它不仅仅是长宽都有限,厚度,虽说没有,但是两个二维平面之间还必须至少间隔一个量子的厚度,或者说最小的厚度单位。否则就无法构成三维空间。
                              那么,这个时候,你让二维空间,做何种变化,才能把它所在的平面“捅破”?它唯一能做的事情,就是在它自己的两个维度上扩展 ,比如说长宽都变大。它没有第三个维度,所以它没法捅破那个维度上的东西。
                              这就像,一叠纸,其中的一张,是那个二维生物的世界。两张纸之间有多大的距离呢?有多大都无所谓,或者说,有多小都很大,因为二维生物没有厚度概念。但是,若要这些纸构成三维空间,那么这些纸之间就不能没有联系。也就说,必须有细小的线段,也就是第三个维数上的存在,作为两张相邻的纸之间的沟通的结构。这样的话,这些纸所代表的二维空间,才能构建称为有意义的三维空间。
                              若这个比喻无法接受,我只能再说一次:不要把空间当做空无一物的东西。即便你不能把它想象成完全充满的状态或者有什么物质的状态,你至少也要把它当做,时刻都可以满足,你需要它有物质,它就有物质,不需要就没有的那种状态。也就是说,把它当做有,比当做无,在这里更有意义。
                              在这个基础上,讨论二维生物“撑破“二维空间,才是有意义的。而这个时候,第三维上的链接结构被填充,实际上二维生物也是在扩展,只是没有发生在它通常扩展的边界。而直到这个扩展到达另一个页面,你才能说它进入了三维。若它同时停留在两个或者两个以上页面,或者总有在不同页面穿梭的能力,那么你才能说它是一个三维生命体。


                              IP属地:海南303楼2018-04-03 23:11
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