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相对论是宏观物理真空的定量效应 - 科学网论坛 人做了书的奴隶，便把活人带死了。……把书作为人的工具，则书本上的知识便活了。有了生命力了。——华罗庚 相对论是宏观物理真空的定量效应 胡昌伟 　　摘要：一般认为，物理真空是量子场的基态，这只是从微观的角度来说的。运用一个流体力学的变换，可以从伽利略变换，推导出洛伦兹变换。这个推导过程展示了宏观物理真空的超流体性，同时也揭示了二种时空观之间的关系：绝对时空观是基本的，但它的时空标准与现实的时空标准之间总会存在着一定的差异，因此不能完全满足定量关系；相对论时空观与现实的时空标准相联系，能在一定程度上反映事物的定量关系，这是由宏观物理真空造就的定量效应。 　　关键词：洛伦兹变换、物理真空、双重时空观、物理机制、真空包 　　伽利略变换是绝对时空观的体现；伦兹变换是相对论时空观的体现。这二种变换似乎不会存在什么关系，而实际情况恰恰相反。 　　1、洛伦兹变换的流体力学导出 　　在流体力学中，不可压缩流体的具势运动，速度势φ满足方程: 　　 （1） 　　可压缩流体的具势运动，若流体的速度在互相穿插时，相互之间的影响极小，则可以应用势函的线性化方程[1]： 　　 (为该流体中的声速、流速) （2） 　　对（2）作变换： （3） 　　该方程就成了不可压缩流体的方程形式：。即（3）是将可压缩的流体变换成不可压缩流体的变换式。 　　设有二股特殊的超流体，能满足使（2）式成立的有关条件，它们以速度作相对运动，那么，在绝对时空观中，它们之间存在着伽利略变换关系： 　 （4）和 （5） 　　（注意，这里将分别写成了） 将（3）代入（4）和（5）[（4）中的因相对静止而不变；同理（5）中的不变。]得： （6） （7） 　　将（6）中的第一式代入（7）中的第一式，可得：，将代入，得： 　　　　　　　　　　　 （8） 　　如果，特殊超流体中的声速就是光速，那么，（6）和（8）合起来就是洛伦兹变换！ 　　以上的推导是不严格的。不过，知道了下述关于宏观物理真空与实物、引力场之间的关系，那就不成问题了。 　　洛伦兹变换有好多推导方法。洛伦兹的假设和爱因斯坦的推导等等都没能显示其中的物理内涵。而上述的推导过程表明，如果将某种可压缩的特殊超流体，转换成不可压缩的超流体，就可以从绝对时空观的伽利略变换出发，推导出洛伦兹变换。这里有着丰富的物理内涵，其中主要的二点是：宏观物理真空的超流体性和时空观的双重性。 　　2、宏观物理真空的超流体性 　　洛伦兹变换的流体力学导出，意味着存在一种特殊的超流体，这种超流体的速度在穿插时，相互几乎没有影响，而且，它的声速就是光速。这种特殊的超流体是什么呢？因为它的声速就是真空中的光速，所以，它不可能是一般的实物流体，只能是物理真空。 　　量子理论的发展，使人们越来越清楚地看到：真空中存在着真空涨落、真空极化、真空隧通效应、真空相变、真空凝聚、真空畴结构等等，这些都说明真空类似于介质[2]，是物，而不是一无所有的空间。于是，人们把物理真空看成是量子场的基态。这种说法包含二层意思：物理真空是场；它具有量子性。 　　其实，场是物理量连续分布的一种状态。比如，空气密度场，它是空气密度在空间里连续分布的一种状态；温度场是温度在介质中连续分布的一种状态。由此看来，场不是物质的一种基本存在形式，如空气密度场的物质基础是空气；温度场的物质基础是传播温度的介质，等等。那么引力场、电场等的物质基础是什么呢？是物理真空，一种真空态的介质，它才是不同于实物的另一种物质的基本存在形式。 　　至于量子性，这只是微观世界的特性，如果只从微观的角度来研究物理真空，那是有片面性的。比如，对于水，我们如果只从微观的角度去研究它，只能发现它是由一个个分子组成的，每个水分子都在进行着运动，从中很难发现有什么规律性；而从宏观的角度来看，就能一目了然地知道它是一种流体，具有流体的基本性质。现在，人们对物理真空进行研究已经几十年了，但关于它的本质的认识似乎越来越复杂了，看来，这同人们只从微观的角度来进行研究有