观察者与参照系

所有付诸于文字、影音性质的记录,都是人类意识在描绘。描绘能得到运动状态的表述,但描绘不是运动状态本身。即一个事件被观察,都是要有观察者,否则就是不可知不可明状。物理研究中,人们阐述一个理论或构建一个实验或验证一个运动事件时,都必须有一个默认的观察者参与,在于描绘,是意识所做的描绘。但现实中人们却常常将这个观察者遗忘在理论与实验之外。

比如现实中,当人们说一个物体速度是多少时,一般默认是参照地面静止的速度,其实真正的意思是“参照于站在地面的观察者”的速度是多少。在这个运动观察体系中,物体、地面的运动状态均由这个站着的观察者描绘。当人们说两艘飞船相对速度是多少时,其实真正的意思是“其中的一艘飞船相对于另一艘飞船上的观察者”的速度是多少。在这个运动观察体系中,两艘飞船的运动状态均由这另一艘飞船上的观察者描绘。离开观察者,根本不存在“相对于地面的物体的速度”,也不存在“相对于一艘飞船的另一艘飞船的速度”这样的运动描绘。

任何一个矢量速度,都是参照于观察者的速度;任何一个静止参照系,都是观察者选择的参照系。在“牛顿第一定律之修正”里曾否定匀速与静止的概念,这里也一样,绝对静止参照系,是观察者选择的绝对静止参照系;相对静止参照系,是观察者选择的相对静止参照系,绝对、相对均是描绘结果而非事件设定前因,没有观察者,就没有绝对、相对的描绘可能。若将观察者这么一个重要的因素给遗忘,会导致一个理论的前提基础出现重大漏洞,很容易走上歧路与迷宫。西方科学理论体系,最早是找绝对静止的以太为绝对静止参照系,就是忘了这种参照系的核心是观察者,而非其它任何物质形态的存在。

观察者处于一个运动观察体系的原点位置。所有处于这个体系内的物质的时空坐标、运动状态、物质属性等等方面的概念及其内涵,均由观察者定义。

又比如,当人们说一个粒子的位置与动量测不准的时候,其实真正的意思是“观察者不能将一个粒子的位置与动量测准”,也即观察者不能准确描绘粒子运动状态。准,或不准,都是观察者描绘粒子的词汇,无关粒子本身任何事情,只同观察者的感觉与认知有关。所有的描绘,都代表观察者与物质之间的关系。描绘即不是观察者,也不是物质本身,若将观察者的描绘判定,当成粒子本身状态,就会出问题。这也是量子思想的错误根源。

还有如微观、宏观、宇观之类的描绘,也是观察者参照与自身尺度与粒子或恒星的对比才有的概念。宇宙中没有微观、宏观、宇观之类的描绘,有且只有物质。正因为这种描绘是人类的感觉,因此站在人的角度看另一个人与粒子,分别有宏观与微观的区别,站在太阳的角度,人与粒子都微观,而站在银河的角度,太阳、地球、人、粒子都是微观。若观察者被这些感觉与场景干扰实验现象描绘,也会出错。

对同一个事件的描绘,不同的观察者,会有不同的描绘角度,每个观察者执一个描绘角度,是不能混淆的。比如在半山腰的一棵树,对于山脚的观察者来说是上方,对于山顶的观察者来说是下方,抛开观察者,说这棵树的位置在上或在下,或认为对方的判定是错的自己的判定是对的,就会出错。当多个观察者能相互代入对方角色,就能理解对方并在对方的位置去确定树的方位。

同样在物质领域,由于有标准牛顿时空作参照,于是各个观察者之间的角度也可以相互转化,这就是洛仑兹变换公式的现实形态:用数学公式之间的字母关系转换来表达不同观察者之间的状态描绘转换。这个公式中,不变的是物质运动本身,变的是描绘角度。