广义相对论的引力场方程该如何理解?

第四十一章:深刻理解爱因斯坦场方程的非线性波动
这一章的开头 , 我要说:有时候我们不能像数学大师那样 , 去理解和计算宇宙 。因为宇宙比数学大师“精明”的多 。这意味着我们应该像孩子那样去理解和计算宇宙 , 那样我们看到的才是真实的宇宙 。
这一章的内容 , 与上一章内容《爱因斯坦场方程的推理过程和关于场方程新解的说明》是紧密相连的 。
·G_uv称为爱因斯坦张量 。
·R_uv是从黎曼张量缩并而成的里奇张量 , 代表曲率项 , 表示空间弯曲程度 。
·R是从里奇张量缩并而成的标量曲率(或里奇数量)
·g_uv是从(3+1)维时空的度量张量;
·T_uv是能量-动量-应力张量 , 表示了物质分布和运动状况 。
·G是引力常数 , 
·c是真空中光速 。
上面的方程 , 我们已经知道了是一个二阶非线性偏微分方程 。它不同与其他普通方程的地方是它的非线性性质 。
场方程所揭示的是一个高度抽象的宇宙系统方程 , 那么该怎么去理解它的“非线性波动” , 是非常重要的 。所以我有必要单独拿出来讲与之相关的描述 , 来让你认识真实的宇宙 。
在此书的前几章 , 提到引力场的时候 , 用引力场海洋来做了例举 。说明了一个大系统的初始条件非常复杂 , 那么他的精确描述就是“不确定性的 。”
爱氏场方程中所包含的每一个方程组 , 每一个项 , 每一个项的每一个量 , 都是层层联系的 , 共同组成的 。时间 , 物质 , 能量 , 动量 , 引力 , 引力常数 , 弯曲 , 光速 , π等等 , 每一种的东西本质其实我们要追溯 , 必要还要牵涉到更多的量 。
就像我之前问过大家的:“海洋下一秒的整体波动情况是怎样的?具体波纹图会是咋样的?”
这个问题是没有办法回答的 。而对于宇宙而言 , 更是这样的 。我们知其所然 , 但不知其所以然 。这就是真实的宇宙 。
我这样说不是意味着宇宙不可认识 , 对于宇宙的认识不可深化 , 是说我们认识宇宙的方式和角度要巧妙 。就好像说我们认识到宇宙的“非线性”性质 , 本身这就是一种认识 。
我们无法预测海洋的下一秒具体的波纹图 , 但我们知道了很多洋流性质 。知道它们会随着季节有规律性的流动 , 这就是认识 。
【广义相对论的引力场方程该如何理解?】在两个极端的时候 , 即大宏观系统和量子系统中 , 两个系统的认识和确定性都是非线性的 。这一点量子力学中比较明显 , 比如量子力学中关于粒子的描述 , 出现的位置多用概率分布来描述 , 这也是一种认识 。不是说我们一定就要同时测量出粒子的位置和动量 。
我们不是粒子 , 就无法保证这一点成功【同时准确测量位置和动量】 。那么非线性的宇宙意味着什么呢?
1、首先非线性的宇宙 , 让我意识到宇宙学原理【其实不是一种客观的原理 , 是一种观测猜想】是一种趋向 , 而不是事实 。这种趋向的本质是宇宙的无限性 。但宇宙的均匀一致性永远不可达到 , 也正是宇宙的无限性使然 。绝对零度不可达到就是最好的佐证 。
2、非线性系统要求系统的每一个点都参与进来 , 而这个宇宙系统在我看来不是封闭的 , 是开放的无限的系统 。所以对于现实生活各种守恒定律 , 要和时空去挂钩 , 也就是和系统本身去挂钩才能解释的通 。这个上一章有具体描述 。


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