作业帮超弦理论的物理图景是什么?如何调节相对论的时间悖论?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：语文作业 时间：2024/04/28 00:35:01
超弦理论的物理图景是什么?如何调节相对论的时间悖论?
相对论本身没什么问题（它是一个完整的体系,本身并没有矛盾,至于那些双生子悖论之类的神马的其实早就被搞透了,压根就没什么问题,只不过很多人的功力达不到理解它们的程度而已）,当然我不知道什么是时间悖论,但它应该不需要“调节”,这些问题只要数学和物理功力够就不攻自破了.
但相对论或者说现代物理面对的一个巨大挑战是相对论与量子力学的不调和,相对论是考虑宏观问题的,量子是考虑微观问题的,但不幸的是它们俩却纯粹是相互矛盾的,所以它们就不可能都是对的,它们本身应该只是在一个范围内成立,而无法具有一般性.
现代理论物理竭力要做的就是要找到一个能够融合量子和相对论的理论,弦论就是这方面的尝试,当然弦论还没有任何实验验证,所以现在要判断它是否正确还为时过早.
弦论是一个高维理论,就是说一共有11维,我们宏观能观测到的只有时空4维,其他的维度都卷缩了,当然这方面我也不懂,这玩意需要相当深的数学功底,怎么说也得到研究生那水平才能解除到它.最后强调的是,弦论仅是一个尝试,它并没有弄出来可以被实验验证的东西,所以它的正确性无法判断.我个人的观点,理论物理以后肯定是还要有一次大突破,但应该需要实验上的发现为契机,当然说不定以后会有实验验证了弦论呢,这些事谁知道呢,科学之旅本身就是充满这猜测和机遇,每一个正确的理论都是以无数失败的猜想为代价的.
再问： 你给出的这些似乎定论的东西我也知道，我自己就是物理科班出身。关键我是要了解一个过程。你说的相对论已经完善也只是道听途说而已。时间悖论的镇痛解释为费曼的解释，但是那个解释明显不可以作为一个完备的解释，充其量证明狭义相对论的错误，广义相对论的正确。你先自己高明白了吧。弦论是在广义相对论的图景基础上建立的试图同一宏观微观的理论这我知道，我问的是它代表的物理图景，扬弃了相对论的什么？
再答： 我本以为你要的是科普。但如果你真的是学物理的话，你不觉得在这儿问这种问题是没什么用的嘛。整个中国就没几个学这个的，即便北大理论物理所也只有一个老师在搞弦论，网友里面能有几个人懂。 既然你是学物理的，那相对论和量子论总学过了，MIT貌似有给本科生开的一门弦论导读课，基础要求只有相对论和量子力学，你可以找来课本自己看看。要明白如此深的理论，不下点功夫是肯定不行的。 另外，弱弱地问一下，你说的时间悖论是指芝诺悖论还是那个祖父悖论？
再问： 其实我本来想说的是双生子悖论。但是你说的两个悖论也是一个问题。 不管怎么说，谢啦。我总认为就算相对论的许多验证试验对的，我们现在对相对论的理解是错误的，这种错误的理解导致了哲学时间与物理时间的混淆，从而导致悖论的产生。我现在只能认识到四维的膜模型，更高维度我无法理解。（第四维不是时间）
再答： 其实双生子悖论真不是悖论，狭义的就可以搞明白了，只是没专门学过的人不懂四维时空图。 狭义相对论依然保留了惯性系，所以那两个人一个是在惯性系里，另一个却做非惯性运动，因此不是对称的，做非惯性运动的那个会年轻。这问题最好是用闽科夫斯基搞出来的那个时空图来理解最方便，就是固有时等于时空距离，然后两点之间直线距离最长，而飞出去的那个世界线是曲的，因此距离短，固有时也就短。 如果要考虑广义相对论，那么地球不能看做惯性系，我也不清楚怎么做。但貌似我曾看过一种简单的方法，就是考虑地球是一个旋转系，然后在这个系里度规是非欧的，和旋转方向有关，所以逆着自转和顺着自转的钟的时间会不同（ps:这个已经得到了检验）。 另外，我个人观点，相对论当然未必会是终极理论，但是它对经典时空观的颠覆虽然非直观，却是毫无疑问是对的，以后就算对这个理论还要做出修正，也不可能再回到经典时空。另外，很多悖论其实都不是悖论，只不过不好理解而已。
再问： 你的解释很好，费曼也是这么忽悠我的。但是，如果我给他一个三胞胎兄弟，再进行这样的理想实验，让其中的兄弟两个相对第三人对称飞出，最后归来（飞行系统地面预设）。你再想一想怎么办？要么就像广义相对论那样不要惯性系（因为不存在），但是，那样不能说明狭义相对论效应。你没有发现，用参照系不平权的方式解释已经是用广义相对论了嘛？他是直接回避了狭义相对论的钟慢效应。而我们的问题就出在钟慢效应上面。你认为呢？
再答： 如果是狭义相对论，那两个飞出去的人一样年轻。只有留下来的人才在惯性系里，另外两个都不是惯性系，狭义相对论只能在惯性参考系里成立，因此你不能再在飞出去的人的参考系里来考虑钟慢效应，从而得出谬误，那是不被狭义相对论所允许的。 参照系不平权是狭义相对论（保留了惯性系），广义相对论下参考系平权（可参看爱因斯坦《相对论浅说》）,我们老师讲狭义的时候就多次强调惯性系的绝对性，它虽然去掉了绝对空间，但却保留了一组仍然处于优越地位的惯性系，看来你也跟我当初一样是在这没搞明白。 当然实际肯定不能按上面的做，因为没惯性系，物理定律在任何参考系里都能成立，狭义相对论只是一个暂时（它保留惯性系的做法肯定是有问题的），实际情况下也必须用广义相对论来解决问题，当然得出的结果应该是与狭义的不同，但是可以肯定仍然那两个人会有年龄差异。 要解决物理问题肯定是要用数学的，没有人能用书面语言给你讲清楚（就算霍金那样的天才写的科普书也不咋准确），所以费曼不是忽悠你，只是他写的那书（我猜你看的是费曼讲义吧）不允许他使用广义相对论来严格推导。你可以找找专业广相的书，反正你不能因为科普之类的书没讲清楚就认为这问题没法解决了吧。 我下一学期才能学广相，所以下面的只是我的个人看法：留在地球上的和飞出去的人是不对称的，因为飞出去的人相对星系整体有高速的相对运动，而地球上的人和附近的星系相对速度较小，在广相里空间的弯曲肯定是和空间里的物体和这些物体的速度有关（场方程里有一项是物质的能量动量张量），所以那两个人的各自的参考系的时空弯曲是不同的（就是曲率张量不同，貌似根据场方程这个张量是可以算出来的），然后在这两个参考系里时间自然不同。定量计算肯定是要严格求解场方程才能的得出来的，但定性来说一个飞出星系的和一个留在星系里的人怎么可能是对称的呢，他们时间不同不是理所当然的吗？
但相对论或者说现代物理面对的一个巨大挑战是相对论与量子力学的不调和,相对论是考虑宏观问题的,量子是考虑微观问题的,但不幸的是它们俩却纯粹是相互矛盾的,所以它们就不可能都是对的,它们本身应该只是在一个范围内成立,而无法具有一般性.
现代理论物理竭力要做的就是要找到一个能够融合量子和相对论的理论,弦论就是这方面的尝试,当然弦论还没有任何实验验证,所以现在要判断它是否正确还为时过早.
弦论是一个高维理论,就是说一共有11维,我们宏观能观测到的只有时空4维,其他的维度都卷缩了,当然这方面我也不懂,这玩意需要相当深的数学功底,怎么说也得到研究生那水平才能解除到它.最后强调的是,弦论仅是一个尝试,它并没有弄出来可以被实验验证的东西,所以它的正确性无法判断.我个人的观点,理论物理以后肯定是还要有一次大突破,但应该需要实验上的发现为契机,当然说不定以后会有实验验证了弦论呢,这些事谁知道呢,科学之旅本身就是充满这猜测和机遇,每一个正确的理论都是以无数失败的猜想为代价的.
再问： 你给出的这些似乎定论的东西我也知道，我自己就是物理科班出身。关键我是要了解一个过程。你说的相对论已经完善也只是道听途说而已。时间悖论的镇痛解释为费曼的解释，但是那个解释明显不可以作为一个完备的解释，充其量证明狭义相对论的错误，广义相对论的正确。你先自己高明白了吧。弦论是在广义相对论的图景基础上建立的试图同一宏观微观的理论这我知道，我问的是它代表的物理图景，扬弃了相对论的什么？
再答： 我本以为你要的是科普。但如果你真的是学物理的话，你不觉得在这儿问这种问题是没什么用的嘛。整个中国就没几个学这个的，即便北大理论物理所也只有一个老师在搞弦论，网友里面能有几个人懂。 既然你是学物理的，那相对论和量子论总学过了，MIT貌似有给本科生开的一门弦论导读课，基础要求只有相对论和量子力学，你可以找来课本自己看看。要明白如此深的理论，不下点功夫是肯定不行的。 另外，弱弱地问一下，你说的时间悖论是指芝诺悖论还是那个祖父悖论？
再问： 其实我本来想说的是双生子悖论。但是你说的两个悖论也是一个问题。 不管怎么说，谢啦。我总认为就算相对论的许多验证试验对的，我们现在对相对论的理解是错误的，这种错误的理解导致了哲学时间与物理时间的混淆，从而导致悖论的产生。我现在只能认识到四维的膜模型，更高维度我无法理解。（第四维不是时间）
再答： 其实双生子悖论真不是悖论，狭义的就可以搞明白了，只是没专门学过的人不懂四维时空图。 狭义相对论依然保留了惯性系，所以那两个人一个是在惯性系里，另一个却做非惯性运动，因此不是对称的，做非惯性运动的那个会年轻。这问题最好是用闽科夫斯基搞出来的那个时空图来理解最方便，就是固有时等于时空距离，然后两点之间直线距离最长，而飞出去的那个世界线是曲的，因此距离短，固有时也就短。 如果要考虑广义相对论，那么地球不能看做惯性系，我也不清楚怎么做。但貌似我曾看过一种简单的方法，就是考虑地球是一个旋转系，然后在这个系里度规是非欧的，和旋转方向有关，所以逆着自转和顺着自转的钟的时间会不同（ps:这个已经得到了检验）。 另外，我个人观点，相对论当然未必会是终极理论，但是它对经典时空观的颠覆虽然非直观，却是毫无疑问是对的，以后就算对这个理论还要做出修正，也不可能再回到经典时空。另外，很多悖论其实都不是悖论，只不过不好理解而已。
再问： 你的解释很好，费曼也是这么忽悠我的。但是，如果我给他一个三胞胎兄弟，再进行这样的理想实验，让其中的兄弟两个相对第三人对称飞出，最后归来（飞行系统地面预设）。你再想一想怎么办？要么就像广义相对论那样不要惯性系（因为不存在），但是，那样不能说明狭义相对论效应。你没有发现，用参照系不平权的方式解释已经是用广义相对论了嘛？他是直接回避了狭义相对论的钟慢效应。而我们的问题就出在钟慢效应上面。你认为呢？
再答： 如果是狭义相对论，那两个飞出去的人一样年轻。只有留下来的人才在惯性系里，另外两个都不是惯性系，狭义相对论只能在惯性参考系里成立，因此你不能再在飞出去的人的参考系里来考虑钟慢效应，从而得出谬误，那是不被狭义相对论所允许的。 参照系不平权是狭义相对论（保留了惯性系），广义相对论下参考系平权（可参看爱因斯坦《相对论浅说》）,我们老师讲狭义的时候就多次强调惯性系的绝对性，它虽然去掉了绝对空间，但却保留了一组仍然处于优越地位的惯性系，看来你也跟我当初一样是在这没搞明白。 当然实际肯定不能按上面的做，因为没惯性系，物理定律在任何参考系里都能成立，狭义相对论只是一个暂时（它保留惯性系的做法肯定是有问题的），实际情况下也必须用广义相对论来解决问题，当然得出的结果应该是与狭义的不同，但是可以肯定仍然那两个人会有年龄差异。 要解决物理问题肯定是要用数学的，没有人能用书面语言给你讲清楚（就算霍金那样的天才写的科普书也不咋准确），所以费曼不是忽悠你，只是他写的那书（我猜你看的是费曼讲义吧）不允许他使用广义相对论来严格推导。你可以找找专业广相的书，反正你不能因为科普之类的书没讲清楚就认为这问题没法解决了吧。 我下一学期才能学广相，所以下面的只是我的个人看法：留在地球上的和飞出去的人是不对称的，因为飞出去的人相对星系整体有高速的相对运动，而地球上的人和附近的星系相对速度较小，在广相里空间的弯曲肯定是和空间里的物体和这些物体的速度有关（场方程里有一项是物质的能量动量张量），所以那两个人的各自的参考系的时空弯曲是不同的（就是曲率张量不同，貌似根据场方程这个张量是可以算出来的），然后在这两个参考系里时间自然不同。定量计算肯定是要严格求解场方程才能的得出来的，但定性来说一个飞出星系的和一个留在星系里的人怎么可能是对称的呢，他们时间不同不是理所当然的吗？