相对论和量子力学的争议及惯性定律分析(3)

　　6爱因斯坦公理和物质空间层次模型
　　
　　关于物质和空间的关系，爱因斯坦曾多次强调： 一无所有的空间不存在。这一思想古代就存在。亚里士多德和笛卡尔是两个坚持主张一无所有空间不存在的科学家[3,5-6].这里将这一思想称为： 爱因斯坦公理。从这一公理出发，可以得到许多新的结论，它将有助于加深对物质世界本质的理解[19-20].根据爱因斯坦公理，一无所有的空间不存在，那么存在的空间中就一定存在物质，物质和空间不可分离，为了区别牛顿的虚空，称这样的空间为物质空间。定义理想物质空间为： 充满无限小连续物质的空间。定义一般的物质空间为： 连续的物质占据的空间。如： 空气、水、真空等，它们是理想物质空间的近似。对人而言，空气就是人生存其中的物质空间； 对鱼而言，水就是它们生存其中的物质空间； 对恒星而言，真空就是它们运动其中的物质空间，任何物体都在一定的物质空间中运动，没有例外[21-25].
　　
　　由物质空间概念可引伸出物质空间层次概念，设想在空气中一个玻璃围成的球体，如果将里面所有的空气抽去，就可获得真空； 根据爱因斯坦公理，一无所有的空间不存在，所以真空中也一定存在物质，如引力场，电磁场等。假设将所有真空中的场物质抽去，就得到真空的真空，以此类推，最后得到了一个像俄罗斯套娃式的嵌套的物质空间层次模型。
　　
　　7虚空中的惯性定律
　　
　　根据爱因斯坦公理，真空和虚空是两个完全不同的空间，真空中包含着丰富的物质内容，虚空则指一无所有的空间，那么在虚空中一个物体将如何运动？ 对这个问题的解答就产生了虚空中的惯性定律。为了区别，将伽利略给出的惯性定律称为真空中的惯性定律，马赫原理认为物体的惯性是遥远宇宙物质对本地物体引力作用的总效应[18],如果虚空中一无所有，则虚空中引力场也没有，根据马赫原理，物体在虚空中将没有惯性，任何外力都将使物体运动速度加速到无限快，假设微扰总存在，所以由马赫原理可得虚空中的惯性定律： 在虚空中，物体将以无限快的速度运动。
　　
　　作为对称，奇点空间中，物体运动速度无限慢。虚空中物质密度无限小，奇点中物质密度无限大，真空中物质密度有限大，三种不同的空间中物体运动的极限速度不同，相对论仅说明了真空空间的情况。
　　
　　8爱因斯坦和玻尔的争论及EPR问题
　　
　　为什么要重新讨论惯性定律这个古老的问题，本文的目的是想通过对惯性定律的重新分析，来研究相对论和量子力学之间的矛盾，并找到解决这一矛盾的方法。
　　
　　爱因斯坦和玻尔曾经为量子力学的方法论争论了50年，最后在他们离开人世间时问题也没有解决[4].爱因斯坦坚持决定论，也就是事物的因果是明确的，这对于宏观力学是正确的。但对微观力学，由于人类具有的测量手段在一定时期不能做到： 将研究对象和环境彻底分离，也就是测量工具的引入会影响原初条件，所以所得数据不能由原有研究对象和环境完全决定，需考虑人为参与后的影响，这必然会产生测不准，所以就方法论而言量子力学是正确的。但这并不代表人为的测试手段会永远停留在现有水平上，未来如果测试手段进步了，可以预见原本的测不准可能会变成测得准，但新的测不准又会出现。
　　
　　关于EPR问题，其中的关键是物质运动是否存在光速极限？EPR问题中的各种不等式最终都可归结为对这个问题的检验。使用物质空间层次概念可以对EPR问题给出一个相对合理的解释。爱因斯坦明确指出引力是空间的属性，相对论是在宇宙背景物质存在的空间中讨论问题，也就是相对论不讨论虚空中的物质运动。根据马赫原理，虚空中的粒子因为没有惯性可以超光速，量子力学的粒子随机速率分布没有规定不能超光速，所以量子力学是以虚空为物质的运动背景空间的。正因为相对论和量子力学对空间的要求不同，所以导致了两种理论存在深刻的内在矛盾。 EPR问题中的量子纠缠态，可以在比真空更高层次的空间中进行，所以没有光速限制，就像宇宙暴涨没有光速限制一样，因为宇宙爆涨不是在真空中进行的。这样就解释了量子纠缠态为什么能超光速传递的难题，而相对论是不允许出现这种情况的，所以爱因斯坦和玻尔都是正确的，只是两人说话要求的背景空间不同，一个是真空，一个是虚空。
　　
　　虚空惯性定律可以作为未来统一相对论和量子力学的基础，考虑虚空中一空间连续介质，那么相对论和量子力学可通过以下方式重构：虚空中的连续介质力学+相对论适用条件=相对论；虚空中的连续介质力学+测不准公理=量子力学；其中的相对论适用条件在文献[22]中已给出，测不准公理是海森堡测不准原理的一般化，事实上只要测量工具对系统的干扰不能忽略，都存在测不准现象。