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时-空可能具有的数学和物理特性--- 一篇重新发表的科普文章（3）: chenfap 2010-1-24 15:31; 时-空可能具有的数学和物理特性--- 一篇重新发表的科普文章（3）四、Weyl向量场变形张量场广义时空既具有度规又具有联络，从而具有曲率和挠率，还可能具有Weyl向量场和变形张量场。本次博文将介绍什么是Weyl向量场？什么是变形张量场？并说明如果这两种场存在，它们对时空特性会产生什么影响？最后还要讨论一下，在实际上，这两种场能否存在的问题。前面讲过，Riemann 时-空必须满足度规张量的协变导数为零的条件，这意味着光锥在平行移动时其形状可能改变，因而类时向量与类空向量的区分也可能发生变动。因之变形张量场的存在将要损害因果关系。加以变形张量场的存在也会使得粒子的静止质量m0 要随时空的位置而改变；因之目前物理学者大都认为在实际时空中变形张量场可能并不存在。但为了对广义时空的数学特性有个全面的了解，也可对它作些研究。; 个人分类: 未分类|3614 次阅读|0 个评论

时-空可能具有的数学和物理特性--- 一篇重新发表的科普文章（2）: chenfap 2010-1-20 05:37; 时-空可能具有的数学和物理特性--- 一篇重新发表的科普文章（2）三、挠率因此，当时-空具有挠率时，在时空中，即使在无限小的邻域内，也不可能作出无限小的平行四边形。这可形象的说，时-空扭挠了。挠率对具有自旋的粒子要施加作用，在有挠引力理论中，可以计算挠率对自旋粒子的作用。例如一塊磁铁，由于组成它的全部基本粒子的自旋总和不等于零，必然要受到挠率的作用。可以利用这种作用来测定挠率。博主按：本博文原稿时空理论的进展与时空的分类介绍挠率一节（节三）写得比较简单，我的另一篇科普性的文章，刊登在《自然杂志》15卷（1992年）第7 期，题名有挠时空与有挠引力，则写得比较详细。兹一并转载于下，供对有挠时空与有挠引力感兴趣的网友参考。; 个人分类: 未分类|4135 次阅读|2 个评论

时-空可能具有的数学和物理特性--- 一篇重新发表的科普文章（1）: chenfap 2010-1-12 12:27; 时-空可能具有的数学和物理特性--- 一篇重新发表的科普文章（1）博主按：在网上常常可以看到谈论时-空的博文。要讨论物理学上的时-空（本博客不讨论哲学上的时-空），必须了解时-空可能具有的数学和物理特性。而人们通常所谈论的时空往往只限于牛顿时空、狭义相对论时-空和广义相对论时-空；但这些时-空的特性都只是其内涵更广泛之广义时-空的一些特殊情况。要了解时-空可能具有的数学和物理特性，必须研究广义时-空。22年前，即1988年，我曾写过一篇题为时空理论的进展与时空的分类属于科普性的文章，刊登在辽宁教育出版社所编辑的《数理化信息》第3集中。那篇科普性的文章比较全面地介绍了广义时-空及其各种特殊情况。我觉得，那篇文章对现在的初学者，可能仍有些启发作用；故特作了些删改，并把标题改为时-空可能具有的数学和物理特性,在本博客重新发表。由于原文较长，打算分几次发表。要了解广义时-空，须要具备有关度规和联络的初步知识。在前几次的博文中，我曾写过几篇介绍度规和联络的科普性文章，希望缺乏度规和联络知识的网友，在阅读本博文之前，先看看那几篇介绍度规和联络的科普性博文。时-空可能具有的数学和物理特性一、引言任何物理现象都发生在时间与空间之中，相对论认为时间与空间是紧密地结合而形成统一的时-空。许多物理规律往往直接或简接受到时空特性的制约，因此时空的理论是物理学中最基本的理论。从牛顿力学到狭义相对论、到广义相对论再到引力规范理论，物理学对时空的认识一步一步地深入，时空的理论也不断地在发展演变。牛顿力学承认绝对时间和绝对空间，并且认为，把时空划分为时间与空间是绝对的，与参照系无关。可是狭义相对论和广义相对论都认为把时空划分为时间与空间不可能是绝对的，这要与所采用的参照系有关。狭义相对论的时- 空是Minkowski时-空，它是平直的，而广相对论的时-空是伪Riemann时-空,它是弯曲的。 Minkowski时-空可视为是伪Riemann时-空在曲率为零时的极限情况，牛顿时-空可视为是 Minkowski时-空当光速趋于无限大时的极限情况。广义相对论的时-空仅具有曲率但不具有挠率，而引力规范理论中的时-空，一般来说，既具有曲率又具有挠率。有曲无挠的时-空可视为是有曲有挠时-空的特殊情况。时-空及引力理论的发展已对有曲有挠时-空的的最广泛的情况---我们称之为广义时-空 ---及其各种特殊情况和时-空的分类进行了研究，本文将对此作一简短的介绍。我们将限于讨论（1+3）维时-空。博主的观点是，高维时空可以研究，但在（1+3）维时-空的各种特性尚未研究清楚之前，还是把力量放在研究（1+3）维时-空为好。二、由度规张量和联络系数定义广义时-空为了确定时-空中两时-空点（或两事件）之间的4维间隔，需要在时-空中引入; 个人分类: 未分类|4430 次阅读|6 个评论

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