时空观的一点心得

        的确有些事改变一下打开方式,就会使它的受众群体有所改变。

我上初中的时候很喜欢物理,因为通过物理学知识发现很多事物很多有趣的规律。声光电热

各种自然现象原来可以通过实践发现其规律。

后来很学校很流行一本科普书《时间简史》

我读过之后似懂非懂但很是着迷之后便同是也陷入无边的苦恼对要能看懂他就需要能懂爱因斯坦

的相对论,这个理论真是太烧脑壳了。但是正如爱因斯坦所说:无论时代的潮流和社会的风俗怎样

变化,人们总是可以凭借自己的能力超越时代和潮流,走在正确的道路上。现在,大家都在四处奔

走,为的就是房子和车子,这是我们生活的时代的特征。不过,也有一些人追求的不是物质,而是

理想和真理,想要寻求内心的自由和平静。

我发现能够思考真是一种幸福的事情,于是我常常独自发呆。于是我想记录一些对于相对论的

一些想法。随着年龄增长知识增加对它的理解也是有所不同。

科学最可贵的是一种求真务实的态度,一种怀疑的态度,现在我渐渐发现,理论其实对客官世

界的无限逼近,并没有真正的绝对真理。

一,时空观

我小时候家里就扔着一对辩证唯物主义世书籍,他上面讲,时间和空间是.时间和空间是运动

著的物质的存在形式,时间是物质运动过程的持续性、顺序性,时间的特点是一维性.空间是运动著的

物质的伸张性、广延性,空间的特点是三维性.时间和空间同物质运动的不可分离性,表明了时间和空

间的客观性.

2.时间和空间的绝对性和相对性时空是绝对和相对的统一包含两方面的含义:

1.时空客观实在性的不变性和具体特性的可变性时间和空间作为物质运动的存在形式,它们的客

观实在性是不变的、无条件的,因而是绝对的;而受物质运动特性所制约的时间和空间的具体特性

是可变的、有条件的,因而是相对的;人们关於时间和空间的观念也是可变的、发展的,因而也是相

对的.

2.时间和空间的无限性和有限性时空是无限和有限的辩证统一.物质世界在时间和空间上是无限

的,而具体事物的时间和空间都是有限的,在时间上是暂时的,在空间上是有界限的.

我给他简单粗暴的总结了一下,一是说时间和空间都是围绕着物质的运动来谈的,离开了物质

运动,时间和空间无从谈起,二是说时间空间是对立统一的矛盾体,没有时间不能讲空间,没有空

间不能讲时间。

而这只是哲学上讲的抽象理论,当我学习了牛顿的经典力学后,在脑里建构的是一套绝对时空

观,而且牛顿力学不仅有文字表述,还有完美的公式表达,而且很神奇的是根据这些公式能算出天

体的运动轨迹。

而牛顿的绝对时空观并不符合辩证唯物主义哲学,它认为时间是独立客观存在的而且是均匀流

逝,所以在初中没有学习相对论的时候就觉得这个理论是有悖于真是世界的,他是建立在一个理想

模型上的。由于牛顿的时空观是独立存在的,完全脱离了物质和物质的运动,而且还有许多问题和

难以解释的矛盾,例如,绝对时空和伽利略的相对性原理存在冲突,绝对运动无法进行测定等,牛

顿本人也清楚地认识到了这些问题。爱因斯坦曾经说过:“相对于以后的许多科学家来说,牛顿更

清楚他的思想结构中存在的问题。”

个人理解的狭义”相对论的时空观,光速是整个宇宙中唯一的不变量。基本量纲长度要以光速为基

础重新定义。一米的定义改为光在真空中于 1/299792458秒内行进的距离。在两个相对运动参考

系所测得同一物体运动的时间互不相同,两个相对运动的参考系测得的同一物体的长度互不相同。

物体只要产生运动质量就开始变化。这些变化在宏观低俗状态下是可以忽略不计的。

我的看法是这样的,两个物体 A和 B相对静止,他们的时间正常流逝,A相对于 B做加速运动,B

看到 A的时间流逝开始变慢,A的质量开始变大,当速度接近光速时时间流逝无限变慢,像是科幻

电影里讲的时间停止了。也可以理解为时空相转化

广义相对论的时空观,狭义相对论非常成功地解释了如下事实:对所有观察者而言,光速都是

一样的(正如迈克耳孙——莫雷实验所展示的那样),并成功地描述了当物体以接近于光速运动时

会发生什么。然而,它和牛顿引力理论不相协调。牛顿理论说,物体之间相互吸引,其吸引力依赖于它们之间的距离。这意味着,如果我们移动其中一个物体,另一物体所受的力就会立即改变。或

换言之,引力效应必须以无限速度行进,而不像狭义相对论要求的那样,只能以等于或低于光速的

速度行进。爱因斯坦在 1908年至 1914年之间进行了多次不成功的尝试,企图找到一个和狭义相

对论协调的引力理论。1915年,他终于提出了今天我们称为广义相对论的理论。他把引力解释为

时空弯曲,时空由于质量能量的分布而翘楚,但物体正式沿着这些曲线运动的。广义相对论成功的

解释了水星金日点运动问题。广义相对论的一个预言是光线会被引力场所弯曲。这点在 1919年变

得到实验证实。广义相对论的另一个预言是,在像地球这样的大质量的物体附近,时间显得流逝得

更慢一些。这是因为光能量和它的频率(光在每秒钟里波动的次数)有一种关系:能量越大,则频

率越高。当光从地球的引力场往上行进,它失去能量,因而其频率下降(这表明两个相邻波峰之间

的时间间隔变大)。在上面的某个人看来,下面发生的每一件事情都显得需要更长的时间。1962

年,人们利用一对安装在水塔顶上和底下的非常准确的钟,验证了这个预言。发现底下的那只更接

近地球的钟走得较慢,这和广义相对论正好相符。目前,随着基于卫星信号的非常精确的导航系统

的出现,地球上的不同高度的钟的速度的差异,在实用上具有相当的重要性。如果人们无视广义相

对论的预言,计算的位置会错几英里。

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