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物理学怎么公理化?(四、爱恨交织——空间模型)
mdymww 2019-12-1 13:10
物理学怎么公理化?(四、爱恨交织 ——空间模型) 没有什么能比空间积聚那么多爱恨交织的情仇。 我们生活的时代(物理学时代)是以观测为基础的,空间这个概念显然能突破观测的范畴,我们没有方法与手段能够直接观测到空间。 首先,一部分人的感情被激发出来 ——“恨”。恨到极致,例如爱因斯坦就是否定绝对空间。情绪是会被传染的,从 1905 年到今天这种恨意表达得淋漓尽致。 恨到极处是什么? 爱。 从 1915 到 1955 爱因斯坦离世,这期间爱因斯坦创立了广义相对论,也是就描述引力与空间的一部轻喜剧。 一往直前的爱因斯坦这时也失去了从前的性情,犹豫,踌躇,不敢再重提绝对空间。一种面对已决绝旧情人的情结。欲说还休。 爱丁顿证实太阳的引力会改变经过其周围的光线运动的轨迹。但这只是一种局部效应,整体呢? 爱因斯坦理论上他需要一个绝对的空间,但又没有什么观测事实为这个空间提供依据,这是一种矛盾的情态。到必须在进行取舍的时候,他选择了后者,选择了观测者。 这也是我不管在什么地方一定首先否定观测者的原因之一。 存在就是存在着,不需要被观测证实。 我没有爱因斯坦的那种情感,不属于他的那个时代,那个以观测者作为主导的时代。从一开始,绝对空间就是我的出发点,并且证明了绝对空间与爱因斯坦的狭义相对论原理是不矛盾。定义绝对空间,认为空间属于一个总体性的概念之列,与 “社会”这样的概念相近。 我们所处的时代与牛顿与爱因斯坦都不一样的:我们已经知道组成这个物质世界的都是一个个的粒子,相对于牛顿及爱因斯坦他们的观念还是物体;我们这个时代的观测能力也有极大地进步,能够为我们提供佐证。 其实,这个时代只差给空间一个明确的定义。空间是所有粒子相互作用的集合。 正如社会是人与人之间的关系总和一样。 空间这样的概念非常难于理解。 首先给出一个模型,例如二维的球面,粒子用三角形表示,那么整个的宇宙就是一个铺满三角形的球面。 如果是一个三维球面,那么,就是每个粒子就是一个立方晶系中的一个原子,同样铺满整个的宇宙。 人类的进步,就是借助于人类想像力而实现的。不会有完全相同的模型。 啊哈,多么需要数学家,需要数学家的帮助。
个人分类: 物理思考|10659 次阅读|0 个评论
我们用什么样的空间模型
mdymww 2016-1-28 22:47
一个人的思维,在某个夜的深,每个晨的未明之时或许是天马行空,或许是电光石火,或许灵光闪现。不管多么地无拘无束,就如悟空的筯头云,十万八千里之后也总是要落地的。如果把一些飘忽的思维组织起来,形成一种理论,这些理论就必须转换为一种模型,这一模型要达到一是方便理解,再一个是可以观测联系在一起。这样才是落地了。 空间是我构想最多的一个概念,或许是大量梦的主角。 我相信有个实在的空间存在着,而且认为这个空间与粒子紧密相关,或者说是粒子构造了这个空间。这样的描述显然是不着边际,谁会理解这样的描述呢?我们应该怎么去进行描述呢?最简便的方法不过尝试去建立一种模型,模型能简洁地表达你的思想。怎么建立这种模型呢?首先,模型需要充分地表达空间的内容,而且这种模型非常好理解,或者有继承性,就是对人类以前的文化有一种继承。 空间的模型应该建立二种,一种是局部的模型,另一种是整体的模型。 局部的空间可以建立一种平直的空间模型,认为空间是三维欧几里德空间的,各个方向一致,各处均匀,可以向任何方向进行延伸。 整体的空间应该是一种三维的流形。也应该简单、可理解。三维球面是满足这样假定的一种流形。这种模型也与爱因斯坦的有界无边的宇宙观点一致。 实际的空间是什么样的呢?或者说所有的粒子是如何构造这样的一个空间的?借用科学网顾险峰的灯笼做个一个比喻:灯笼是用竹篾作经纬扎就的,这是骨架;外糊一层纸后就成为一个漂亮的灯笼。在这里,我认为这层蒙皮就是我们的认为的空间;在每条竹篾的交叉处存在着一个粒子,每条竹篾就表达了粒子间的相互作用。这些离散的粒子就构造了一个连续的空间。 粒子间的引力相互作用可以用下图 1 简化模型描述 图 1 空间只不过是由粒子间的引力作用构造的。 如果粒子是一个个的肥皂泡,当这些肥皂泡越来越多时,那么空间就是所有的肥皂泡堆积而成的一种构造物,如下图 2 。这依然只是一种想像。只不过所有的想像都只是为了方便理解空间。我们知道空间肯定不是这样的。我真的希望有这个的一个电脑软件来描述空间,与均匀的肥皂泡肯定是相近的。 图 2(图片来自网上) 一个粒子(图 3 )。所有的相同粒子(同种粒子)均匀分布构造一个平直空间,在这样的空间中人们不能观测到引力作用;非均匀分布的粒子构造了一个不均匀的空间,在这个不均匀的空间中粒子间的引力作用可以被观测到(图 4 )。 图 3 图 4 1. 最微小的单元是 一个 粒子,这些粒子被假定是相同的(在图中粒子用一个小球表示); 2. 这些粒子均匀排列; 3. 局部可以认为是各向同性、处处均匀,每个粒子位于一个正立方体的顶点上(如图); 4. 这些粒子数量巨大,但是有限,如一个数目 N ; 5. 所有这些粒子的全体构成了一个三维球面。(从每一个粒子出发,向其三个方向引入三根引力线,这线引力线所构造之网格就是空间。如果这些网格是均匀的,那么这个空间是均匀的。) 6. 粒子间不只是均匀分布,不均匀的分布构造了不均匀的空间。 7. 在均匀的空间中不能观测到引力作用;只有在不均匀的空间中才能观测到引力作用。(如太阳系的质量都集中到太阳上,太阳就是所有行星的中心) 我希望大家形成这样的一幅图像: 1) 我们的世界是有限的; 2) 宇宙由一定数目的全同粒子构造,这个数目为 N ; 3) 粒子存在,他们间的相互作用也存在; 4) 他们间的相互作用构造了一个空间,这个空间是一个整体; 5) 粒子均匀分布,这个空间是局部是平直的;整体是一个简单的流形,三维球面。 6) 粒子如果不是均匀的,那么空间也不是平直的,是弯曲的。 微信公众号: Axiomaticphysics 微信名称:公理化物理学 关注请扫描二维码
个人分类: 物理思考|611 次阅读|0 个评论
如何控制田间试验土壤的空间异质性
lijianpingsa 2010-7-19 22:12
田间试验空间变异性,即相距较近的观测值比相距较远的观测值间具有较大的相关性,常常会由于田间地质地貌、营养成分、土壤理化性质等多种因素所引起 。 这将会极大的影响田间试验分析结果的可靠性。对于田间试验的空间异质性,人们常常用两种方法给予解决: 1)采用试验区组化处理。区组内试验条件尽量一致,区组间不相关,使得区组间的空间变异性在分析时从随机误差中分离出来,以校正其对效应估计的影响。然而要保证区组内试验条件的均匀性,在现实中很难达到,这在处理较多的作物品种比较试验中尤为常见;此外,相应于区组化设计采用的方差分析模型,其统计模型以假设试验单元在区组间不相关,在区组内协方差相同,而实际试验条件下试验单元在区组内和区组间都可能存在连续变化的现象。因此方差分析在处理空间变异方面受到很大的限制。2)采用空间效应模型分析试验数据。此方法为近年来依据地理统计学处理空间变异性原理发展 而来,可依据试验数据的空间位置信息,通过空间协方差结构灵活反映试验单元空间变异的特性,将其变异特征与混合线性模型分析相结合,用于试验误差的校正,是近些年来国际上田间品种比较试验分析方法研究中的热点之一 。国内很少有人将空间效应模型用于小麦品种比较分析中。 本研究基于标准化统计分析软件 SAS ,利用 Proc Mixed 过程步对一小麦品种比较田间试验的数据 进行空间效应模型分析和传统的方差分析,比较它们在数据拟合效果、 效应估计、效应误差估计和效应显著性检验等方面的差异状况,从而确定空间效应模型相对于方差分析模型在作物品种田间试验分析中的准确性和控制田间空间变异性的效果 ,为其实际应用提供依据。 全文
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GMT+8, 2024-4-24 19:21

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