范文一:空间.能量,物质
空间. 能量&物质
作者:天津大港油田 李新民
摘要:本文不凭借任何假设和猜测,而是以人们现有的实验和认识为基础,给出了空间的构成,性质和物质之间的关系。并指出:空间是由能量形成的,即:空间是能量存在的形式,能量是产生空间的必然,不存在没有能量的空间。运动不是固有的,是由能量提供的。揭示了宇宙有限和永恒,最重要的是:提出了世界的本源既是物质的,也是能量的,能量是有别于物质的另一个客观存在。
一时间和空间
什么是时间和空间,这是贯穿人类整个科学发展过程的问题,直到现在还是两个困惑的概念。在牛顿理论中,时间和空间是两个独立的物理概念。相对论打破了牛顿时间和空间的分离和僵化,根据相对论的需要将时间和空间结合成一个新的概念——时空,并认为它是物理学最基本的概念。无论是相对论,还是现代科学都没有说明时空是什么,更没有说明它的构成或定义。没有任何理由可以将时间和空间组合为一个新的概念,它是相对论的需要,并不代表它是客观的存在和需要。时间是一个描述量,时间即是客观的,也是主观的,它分为主观时间和客观时间。主管时间是人为设定的时间,客观时间是客体的运动周期,客体的不同时间也不同。空间,即真空是什么?这个看似简单,却是科学至今还没有搞清楚的问题,也是科学最根本的问题。弄清楚这个问题,首先要弄清楚真空都存在什么,真空由什么组成的,以此为组成的运动形式。真空普遍存在光和电磁波,充满了热辐射。弄清光, 电磁波和热辐射是什么,是物质还是能量,是认识空间的第一步。
二能量——有别于物质的另一个客观存在
光的问题一直是与科学理论的本质联系在一起的,争论不休的问题。光是什么,是物质,还是别的,其它东西,或者是能量。如果光是能量,那问题就大了——1科学正在错误的道路上发展着,也就是科学以物质这一条腿走着。2唯物主义认识观是错误的,世界的本源是物质和能量的。我们应清醒的看到,原子释放的能量(光,电磁波和热),物质辐射的热,以及空间存在的宇宙微波背景辐射是和物质运动所具有的能量——动能和势能等不同的。前者是客观存在之物,后者是物质运动状态的度量。这说明世界不仅是物质的,也是能量的,能量是有别于物质的另一个客观存在。这是不用质疑的,也是用实验很容易验证的。 三能量与空间的关系
空间充满了热辐射和存在光,电磁波和热在其中的传播。根据光,热和电磁波的性质,我们可以推论出空间的构成和性质。空间是由能量构成的,能量占有空间。同时,空间在不断的膨胀和运动。即,有能量存在,它就占有一定的空间,有空间它就存在一定的能量,不存在没有能量的空间。空间是能量存在的形式,能量是产生空间的必然。因此,我们将空间定义为能量空间。不同的能量空间代表不同的能量存在形式,不同的能量存在形式形成不同的能量空间。不同的能量空间往往重叠在一个空间之中,从而形成一个新的能量空间,可以根据不同的要求来定义它们。不同的能量空间存在不同的能量密度和体积,能量空间随时间不断膨胀,其体积不断增大,能量密度不断减小。温度不是由分子的平均动能决定的,温度是由能量密度决定的。能量密度大,温度就高;能量密度小,温度就低。能量空间在外力作用下,其体积可以被压缩,但是,绝不可以将能量空间压缩到一个无体积的点上。在没有外界力的作用下,能量空间的膨胀是有限的,其能量密度达到一个最小值,体积达到一个最大值时消失,这就是熵趋最大的实质。这时,能量空间转化为宇宙微波背景辐射,而宇宙微波背景辐射在不停的转化为温度等于零K 的零点能量。宇宙是由物质和能量组成,宇宙空间是由 1物质运动释放的能量2宇宙微波背景辐射3零点能量三部分组成。为叙述方便,我们将1称为动能量空间(能量空间都在动,这里只是为了方便叙述),简记为DNK 。将2称为静态能量空间,简记为JNK 。将3称为基态能量空间,简记为GNK 。
四能量空间与物质
物质的运动不是固有的,也不需要“第一推动力”,物质的运动是靠能量提供和维持的。物质中的粒子(质子)吸收GNK 的能量产生运动,物质粒子运动又将GNK 的能量转化为DNK 而释放出来,DNK 在GNK 中传播和逐渐被吸收,DNK 将全部转化JNK 。JNK 不停的吸收DNK ,又不停的被GNK 吸收。即物质释放的能量先转化为宇宙微波背景辐射能量后,慢慢的被GNK 吸收的。也就是说,宇宙中某单位时间发出的光和热等能量很快的就传播完,变成宇宙微波背景辐射,而宇宙微波背景辐射将慢慢的被GNK 吸收。因此,JNK 是一个动态平衡的有限空间和具有3k不变温度的能量密度。由于DNK 能量空间的体积随时间不断膨胀,能量密度不断减小,温度不断降低,当达到3K不变的温度时,DNK 就全部变成JNK 了。由于JNK 是在GNK中传播或膨胀,所以,GNK 和JNK 的体积是相等的, 宇宙的体积等于GNK 或JNK 。GNK 是一切能量的基态,具有基态的能量密度,等于零K的温度和不变的空间体积,宇宙中的一切能量都是由GNK 提供和转化的。空间的三维特性是由能量空间占有体积的性质决定的,空间的运动特性是由能量的传播,膨胀和收缩决定的。物质吸收GNK 的能量,使GNK 收缩产生引力,DNK 在GNK 中传播产生膨胀力。这是宇宙最基本的两个力,其它力都是这两个力产生的。DNK 在GNK 中的传播,其体积不断膨胀,能量密度不断降低,能量波的波长不断被拉长,表现为能量在传播过程中伴随有红移现象。红移是能量传播或能量空间膨胀过程中,能量的衰减现象,与实体物质(发光体)无关。物质运动是由能量提供的,表明组成物质的最小的,最基本的粒子是有内部结构的,不存在没有内部结构的物质粒子。那种认为物质有结构,可以将物质继续分下去的现代物理思想是错误的。持运动是物质固有的认识观的人是没有考虑到“宇宙空间充满了能量,它们会把物质的运动逐渐阻尼掉”。在宇宙中,能量与物质具有平等的地位,相互作用,相互依存。物质运动产生能量运动,能量运动又促进物质运动的进一步发展。物质,能量和它们之间的运动构成有序,稳定和谐的宇宙。
物质粒子(质子)吸收GNK 的能量和释放DNK 能量不是连续不断地,而是吸收一份GNK 的能量,获得运动后,它把这份能量转化为DNK 再释放出来,然后它再吸收下一份GNK 的能量,这样连续不断的过程表现为能量在吸收与释放过程中的量子化现象。
物质是由电子和核子组成的,它们的运动决定物质的性质。在原子中,当系统的温度一定时,电子和核子都存在一个恒定的基态速度,当外来的能量或力改变它们的基态速度后,它们的速度总是朝着它们的基态速度回归。同时,它们都存在高速的自旋,电子还存在高速的轨道运动。根据陀螺稳定性原理,它们有稳定的惯性。在物质中有无数个电子和质子,形成无数个陀螺,物质的惯性就是由基态速度运动的无数个陀螺决定的。由此可以得出:在不同的环境中,物质的惯性是不一样的。还可以进一步得出:惯性定律不成立。惯性定律是在宏观中,能量空间的运动对物质的运动影响不大时近似成立。惯性定律是将空间认为是空无的,它是理想化空间的产物,客观不存在理想化的空间。
五能量空间的性质
令A 的DNK 体积为V1,B 的DNK 的体积为V2,当V1的能量密度大于V2时,则有 1当A 在B 中传播时,V1的体积膨胀到V2的体积
2当A 和B 组成体积为V1加V2的能量空间时,V1的能量向V2膨胀,使V1和V2的能量空间的能量密度均匀,其体积等于V1加V2。
3当V2的体积趋JNK 时,V1的体积膨胀到一个最大值时,V1能量空间转化为JNK 。 如果将组成宇宙能量空间的1 DNK和2 JNK看成是正能量,3 GNK看成是负能量,则可以得出:正能量传播的时间反演T 变换是负能量。热力学定律是正能量传播的规律,所以,热力学定律T 变换不守恒。正能量有三个主要特性:1膨胀,2产生温度,3在GNK 中传播,并被吸收。负能量有五个主要特性:1收缩产生引力,2为物质提供能量,3正能量的传播介
质,4吸收正能量,5具有物质不可屏蔽性。DNK 的传播是自然膨胀传播和波动传播形式进行的,DNK 的膨胀传播是有限的,之后,它变为波动传播,最后,它转化为JNK, 并逐渐被GNK 吸收掉。能量的波动传播仍占有一定的体积,不管他是一条光线,还是一束电磁波。 如果在空间某处释放能量,则在此处形成一个DNK 向四周的传播,并作用周围的物体和能量空间。DNK 的传播是在GNK 中进行的,最后,发展成只有波动传播。这时,当DNK 的传播中含有光的频率时,就有光的传播出现。由此可以得出:光不是发光体直接发射出来的,它是由发光体将光放进GNK 中,以GNK 为介质传播出来的, 使人们感觉光速好象不变。光是能量的衰减运动,光速的变化只是我们无法感觉它或测量它。这样,发光体发出的光是各向一样的,接受光体的光需要进行洛伦兹变换。由此可以得出:光的传播距离是有限的。物质发射的光(能量)是一份一份的光能量子,每个光能量子都随时间自由的膨胀,并作用于相邻的光能量子,使光不断的向全空域四周运动,这就是光的动量性质。即,光的传播是由其动量决定的,光的传播距离是由光源的强度决定的。同时,光具有惯性,它表现在光的阴影。
六宇宙和能量空间
在星系中,各星系的物质释放能量形成DNK ,使星系之间发生膨胀。在星系内部,由于DNK 的膨胀和GNK 的收缩已达到了一个动态平衡的状态,使得星系内部各星球保持相对平衡的运动状态。由于GNK 的能量密度有限,大量的物质在一起吸收GNK 的能量是有限的,因此,GNK 的收缩也是有限的,它存在一个最大值。. 由此可以得出两个推论:1无限多的物质产生不了无限大的万有引力,2万有引力的作用距离是有限的。由这两个推论进一步得出:星球的体积或质量有一个上限,所以说,黑洞依靠万有引力是形不成的。从另一方面讲,质子吸收GNK 产生万有引力,它需要一定大小的能量空间活动,从这一点讲,黑洞也是不存在的。由于宇宙存在3K 不变的微波背景温度,即JNK 温度,因此,JNK 的能量密度是不变的。又由于JNK 是由DNK 转化的,同时JNK 又不停的转化为GNK, 因此,JNK 的总量和体积也是一个不变的常量。JNK 和GNK 混合重叠在一个空间之中,又可以得出:GNK 的总量和体积也是一个常量,并且,GNK 的体积等于JNK 的体积。再者,物质释放DNK ,同时DNK 又不停的转化为JNK ,由JNK 的3K 不变温度可得:DNK 的总量是不变的,进一步得出:宇宙中的物质总量是不变的。宇宙中的物质总量,DNK,JNK 和GNK 中任何一项有变化都会影响宇宙微波背景辐射3K 不变的温度,因此它们是宇宙中不变的量,物质和能量是两个不同的客观存在“物”。一方面,客观的存在是不能转化的,不然就不是客观存在了。另一方面,如果它们能互相转化,JNK 就有变化的温度了,不是3K 不变的温度了。宇宙有限,其大小等于JNK 或GNK 的体积。由DNK 和JNK 的空间膨胀性知道:宇宙被其能量空间膨胀成圆球形,这样,到达宇宙边缘的光线会被反射或折射回来,好象宇宙边缘存在一面镜子。至此,我们得到了重要的结论:1宇宙有限,2宇宙呈圆形,3宇宙是永恒的动态平衡的,4宇宙是由能量和物质组成的,即宇宙由电子,质子和能量组成。5宇宙是孤立的,根据空间是能量产生的这一原理,如果我们的宇宙之外还有另外一个宇宙,有两种情况①我们宇宙能量空间和另外一个宇宙能量空间接触,就形成一个能量空间,还是一个宇宙。②我们的宇宙能量空间和另一个宇宙能量空间不接触,我们无法感到它的存在,也是没有意义的。6宇宙空间是能量阴阳互补的,7由GNK 和JNK 不变的能量密度得:宇宙是均匀流逝的时间流。
七能量空间与现代物理
牛顿力学的空间是理想化的空间,他是将空间看成绝对的空无,没有考虑空间能量的存在。当空间的能量不可忽视的时候,它就无能为力,这时它让位给热力学。热力学是正能量传播规律的理论,当进入动态平衡的原子结构中,热力学也无能为力。相对论的空间既不是理想化的空间,也不是现实的空间,量子力学是理想化的空间。参看《科学被唯物主义蒙住
了眼睛》。
八生活中的小问题,科学的大难题
力是由能量提供和产生的(注:物理教科书没有说明力是如何提供和产生的),消耗力就是消耗能量。例如,你推一辆重车,虽然你推不动,没有做功,但是你消耗体力了,你也就消耗能量,这是一个人人都知道的简单道理,也是教科书回避的问题。由此可以引伸难倒现代科学的以下几个问题
1每天从地面起降的飞机,靠重力做了很多功,消耗了很多能量,飞机的重力并没减小,支持飞机重力不变的能量是从哪里来的。
2两电子相遇,不管多长时间,它们一直以不变的库仑力排斥着,支持库仑力不变的能量是从哪里来的。
3一根绳子下面吊一个重物,绳子是由不连续的分子组成的,连接不连续分子间的力一直没有减弱,支持绳子分子间力的能量是什么,它是从哪里来的。
4如果认为运动是物质固有的,分子间的热和宇宙背景的热早就将其中的粒子运动阻尼掉了。
以上问题的解答是解开空间是什么的关键,是科学朝着正确道路发展的序幕,是新科学革命的前夜。现代科学必须将认识,从唯物观转变到二元观(物质和能量)这样正确的让识观上,运用能量与物质的空间性质和它们的运动关系,进行重新梳理,这是浩大的工程,不是几个人能办到的,需要科学界的集体工作。作者已给出了空间,能量和物质间的初步框架,将这个框架与现代科学技术结合,定能使之飞速发展,人类社会高度进步。
九对目前理论改革的看法
1受宇宙大爆炸的影响,很多人提出宇宙起源的理论,物质起源的问题。
2受相对论的影响,很多人提出时空理论,把很多精力放在绝对系上和相对论几条原理上。 3受量子理论影响,很多人把精力放在二象性上。
这样做很难跳出前人的认识圈子,难有理论突破。其实,在唯物观认识下,前辈的理论不会有重大失误,要想理论突破,先要认识突破。
范文二:时间空间能量
广义相对论里说力使的空间发生了弯曲,我认为是能量使得空间弯曲。所有的物质都是由能量构成,能量才是一切。
宇宙大爆炸实际上是一场能量大散发,在极小的空间中积聚了大量能量,强大的能量是空间发生了弯曲,当弯曲达到一定程度时,一个小的、闭合的空间便诞生了,这个独立于原空间的小空间在原空间的表现便是粒子。
由于在极小空间内存在大量能量使得空间扭曲,空间很不稳定,粒子间不能组成更稳定的结构,但当能量传开之后,即温度降低之后,粒子之间可以组成更稳定结构,于是便有各种各样的粒子出现了,各种复杂的粒子具有相对于以前的粒子更稳定的结构,所以它们只能在背景能量减到一定的密集度后才能出现,现在仍有某些粒子具有放射性,这正是应为背景能量密集度太大,这种稳定的粒子无法存在,便自发的变成了稳定的粒子。
大爆炸产生的粒子具有正负性,正的就是我们平常说的粒子,负的就是反粒子,他们都由能量构成,所以它们撞击后只剩下能量,而且这些能量存在的空间太大,无法使空间弯曲到组成粒子的成度,所以只使得周围的空间波动。
时间不是别的,就是大爆炸的能量引起的空间规则性弯曲、波动,空间波动的快慢就是时间的相对快慢,所以时间会随着能量到达的范围越来越广而变得越来越慢,当空间大到一定程度的时候,单纯空间的增大已经无法明显的降低空间的波动性,所以时间会变得越来越慢,最终变为“永恒”。
粒子不是绝对的与空间隔绝,它是空间的扭曲体,是一个与周围空间不断“交流”的系统,它具有波动性,所以当其运动十分快时会因为和周围空间作用过于强烈而丧失其粒子性,这样我们便无法识别它,而且这也会造成空间的不稳定,于是便有了c 这一绝对速度,只要大于这一速度我们就无法从空间中找出这个粒子,于是c 就变成了一个不可逾越的鸿沟,一切粒子都不能超过它,不然就会“消失”。
每个粒子都具有自己的相对稳定状态,额外的能量使得粒子进入了一种更加压缩的状态,这是一种不稳定的状态,所以粒子要往外散发能量,而散发的能量引起空间的扭曲而表现为力场,空间的扭曲以十分快的速度传播,或者说空间的扭曲的影响在它产生的时候就作用于整个空间,和它处于同一“水平”的时间更不能影响它,对于它时间失去意义,我们不能用时间来衡量它的传播,所以它可以以任何超越c 的速度传播。它无论以何种速度传播都不会因与周围空间的作用而变得不稳,他的作用强度只与距离有关,就像水波一样。
整个宇宙中的力可分为两种:一、粒子之间稳定结构因为过小的距离而产生的互相影响;
二、粒子之间的空间扭曲造成的影响。所谓传递力的媒介子只是一种空间的波动,所以我们不能用探测物质的仪器找到它,我们只能通过它的作用来证明它的存在。许许多多的东西我们都都无法直接探测到,但我们可以通过它的作用来检测到它的存在,比如可以通过正反粒子湮灭产生的时间的微小差异来证明时间是一种空间的波动。
「灵气Reiki 」的意思是宇宙生命能量,是天地之间无所不在的生命之气,无限的、永无止境的流动着。它是全宇宙的能量,滋养了一切生命--包括这个星球上的人、动物和植物。
范文三:问答:物质 生命 时间 空间
20161118-02 读者极无为的提问
20161118-02? 读者极无为的提问:物质和生命都是能量组合体,这好理解。但时间和空间也是能量的一种体现形式吗?在高维次空间中,时间和空间是怎么表现的呢?
光明导师解答
其实物质不是能量组合体,物质是由能量转化而成,只有生命才属于能量组合体。在这里我有必要解释清楚,免得误导他人。
时间和空间不是能量的体现形式,时间是地球人自己创造出的一个概念,而空间只是一种文字上的表达,它跟能量没有多大关系。
在高维次空间没有时间的概念。时间只是我们地球人自己设置的,而高维次空间不一定靠时间的约束来帮助那里的生命规范自己的生活。越高维次空间的人越有自律能力,他们对自己的工作与生活都能靠自己的意识能力而做出合理的安排。
对于“空间有着怎样的表现”这个问题,其实空间在哪一个维次空间都不会有什么表现形式,因为空间代表的就是空旷无边的大自然,我们如何去理解大自然又是一个怎样的表现形式?所以说空间只是一个名词,它没有任何的表现形式。
范文四:时间与空间和物质
时间与空间和物质
时间与空间和物质
2011年08月26日
作者:郭连成
2011年7月12日 于哈尔滨
六、时间与空间和物质
(一)时间与物质
前面论述时间,用了事物概念,事物即包含物质,但这里还有必要再说一下物质与时间的关系。时间与物质没有直接的联系;时间联系物质的运动变化过程。如果一种物质是永恒存在的,没有变化和运动,这物质上就没有时间。物质总是运动变化的,总有相应的发展过程,或是把握各种过程的需要诱发或促使人类制定时间,因而时间与物质不算直接的联系总有相应的关系。
时间与物质的关系,若单纯地追本朔源,也可谓没有物质就没时间,但这里有不可忽略的人的主观作用。我们不能不清醒的认识,时间产生于人类(所有文明的人类)的思想,说宇宙中有时间只能是人类制定的时间。人类虚拟了时间,借助于自然的周期过程,又把时间用于一切过程,从而使时间与过程虚实相伴,若即若离。如此这般,倒使时间虚实难辨扑朔迷离,乃至长期以来令人们难以认清其本来面目。
人们对时间的认识多种多样,主要看两种基本认识:一种认为时间是客观存在的;另一种认为时间是主观存在的。认为时间客观存在,要认可物质就在时间中运动;认为时间主观存在,就要说物质上附设时间。其实不是两难选择,因为解决下面问题才好说客观时间:时间若是客观存在的,它怎样作用在物质上并留下时间的烙印;而没有物质的局域空间,谁又能找到时间踪影。
物质是由不同级别的微观粒子构成的实体。物质本身体现时间在两个方面,一是物质的运动过程;二是物质内部的变化过程。物体在空间从一个位置运动到另一个位置,要经过时间。放射性元素的衰变,物质的化合与分解,生物的出生和死亡,都是物质内部的变化,也都是在一定的空间内进行仍要经过时间。
我们说时间与物质,大都从宇宙的立场上说的。我们说的宇宙不是排除人的主观意识的纯客观的,确切地说是人主观世界中的宇宙,而人的主观意识存有时间,所以也就把时间当做宇宙的成分之一。然而,我们说的宇宙无限是指客观的宇宙,我们符合客观规律的认识宇宙是局域的有限的,时间的量度也只能在这有限的范围内。
(二)空间与物质
空间是自然存在的。空间是除它自身外一切事物的活动场所。空间容纳物质而不附属于物质,物质占据空间而不能均匀或不均匀地布满空间。三维的平直空间是人设定的测量参考基准,不是空间的特有形状。空间是虚空的无具体形状,它总是被动的,不能排斥和抗拒人的意志令其平直或弯曲。
我们通常说的空间都是物质外的空间,是纯粹的空间。这种空间即以前说的真空,其实宇宙中不存在真空,任何局部的空间总有个别的粒子或射线通过,但人们常常忽略有微少的物质的空间而看作完全虚空的空间。物质占据的空间,归属于物质的大小或体积,失去了空间原本的含义。空间是物质存在的广延属性的说法,不可扩展到物外空间去,只限于物内空间才说得过去。物内与物外的空间性质不同,如物体可在空间中运动,但不能在固体物质占据的空间内无阻碍地自由活动。
从宇宙视野看物质与空间,宇宙的空间是不动的,天体或物体在空间中运动。如果在较长时期内对固定位置的星空拍一组照片,由于天体运动,照片内的星像不同,从空间的角度看问题,可看作空间形式在变化。但这是物质的运动呈现的图景,不是空间在运动或本质上的变化。
空间与物质是共存的,空间与物质是相互依存的关系,没有空间就谈不到物质,没有物质也谈不到空间。物质与空间,也许只有此时二者才能相提
并论,别时并不能等量齐观。空间与物质存在的地位,无疑物质是第一位的。人们主要研究物体的运动和变化,要得到物质如何如何的结论,一般不需要把空间作为一个条件提及和指明。
人联系的物体总是在实在的空间和虚拟的时间中运动,但由于人们对物体的运动描述的侧重点不同,也就有时只用时间忽略空间,有时只用空间忽略时间,有时既用空间又用时间。比如乘飞机旅行,人们关心飞行的时间而不关心飞行的距离。宇宙飞船穿越太阳系,人们关注走了多远,而不关注走了多长时间。
(三)时间与空间
宇宙的基本组成是空间和物质,空间和物质都是客观存在的。但空间是人认识的空间,物质是人认识的物质,人以物质在空间中运动变化为研究对象也是一种认识,存在于人意识中的时间也由认识的渠道与物质和空间汇合到一起,并取得与空间几乎同等的地位。简明上述:空间和物质是客观实在在人脑中的反映,时间是人脑生成的。
空间和时间被认为是与任何物质及运动无关而存在的认识,无疑是错误的。物质的运动变化要在空间中进行,也就有时间的过程,但二者不是必然的因果关系。时间与空间没有自身的联系和依赖,时间中没有空间,空间中也没有时间,是物质的运动变化联系着时间和空间。本来不存在与物质无关的时间和空间,或者说空间中一定有物质,物质上可能有时间。当然,为了研究和论述的方便而忽略物质,假设的纯粹的时间和空间要另当别论。
时间和空间既不是绝对的也不是相对的,形容或说明时间和空间的属性,我们只能说:时间是虚构的,空间是实在的,二者通过物质的运动变化过程联系着。时间与空间被当作统一体称为时空,出自相对论的建设者闵可夫斯基在一个会议上的报告。这个时空统一体不是时间和空间有必然联系的结合,而且应用到物理学上是产生怪胎的杂交,这个怪胎就是所谓的四维时空。
空间的长、宽、高方向在数学上叫三维。时间作一维怎么讲,时间是人制定的标准变量,跟进程似的一往无前瞬间即逝,哪有什么线性的维度。还
有这一维与那三维是怎样结合的,空间的三维可合成一条空间的直线或曲线,质点走这种线已经包含时间,往哪再放那个时间维,
四维时空用三个空间坐标轴加一个虚数时间轴但造不成型,又用一个故弄玄虚的数学公式来表示。时空本来是将时间和空间纠合到一起生造的概念,后来的人们接受相对论的理论,也就将四维时空视为客观的真实的最佳描述。其实,现今人类的一切空间活动都不经过所谓的四维时空,这种描述不过是一个有名无实的屠龙之术。
七、绝对和相对时空观的问题
(一)、绝对时空观有错无害
牛顿没有对时间和空间下定义,但他对时间和空间作出了相应的描述。牛顿说:“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着,而且由于其本性而均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着”;“绝对的空间,就其本性而言,是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的”。(引文摘录于《自然哲学与数学原理》) 牛顿抛开物质单独说时间和空间如何如何,也许在他看来,绝对时间和绝对空间就像大海和空气,物质像条船,物质的运动变化好比船在大海上行驶,没有船大海和空气依然存在。
牛顿说明的时间和空间被称为绝对时间和绝对空间,由于相对论出现后将时间和空间统称为时空,所以牛顿的时间和空间的观点又被叫做绝对时空观。牛顿的绝对时空观在当时就受到莱布尼茨等人的质疑和诘问,但还是后来的人们指出绝对时空观的要害,即说绝对时空观是孤立地静止地看问题,割断时间与物质运动的联系云云。
牛顿的绝对时空观的错误,除“绝对”的外还在于认可时间的客观存在,认为时间与空间一样都是客观的。绝对时空观中的时间像河流一样在宇宙中均匀地流淌;空间像容器一样容纳宇宙中的物质。时间和空间与物质是无关的混合,没有相互依存的关系。这显然是错误的。没有物质的空间是不能独立存在的,时间虽然存在于人的主观世界中,但总要对客观物质过程有联系,也就离不开物质。
牛顿的绝对时空观尽管多受批评,但其可取之处在于时空本身不发生变化,只容纳而不干涉也不参与物体的运动变化而且不受物体运动变化的影响,其实物体运动变化需要的时空就是这样的不随便变化的时空。牛顿时空观的时间不忽快忽慢,空间不忽直忽曲,所以的片面的偏颇的时空观不影响时空牛顿
中物体的运动及力学规律。时空观的不正确,主要是认识和观念上的问题,牛顿
对人们利用时间和空间没有形成障碍。
说绝对时间不正确,并不认可相对论的时间相对的论断,相对论的时间变化与地球自转过程的缓慢变化本质不同。时间不是绝对的,是因为时间是人制定的,人制定的时间又依据自然的时间单位,而这种时间单位的大小不是绝对不变的,地球形成以来其自转过程是逐渐变慢的(现在每世纪要增加1秒),如现在地球的一天为24小时,但在10亿年前,一天约为19小时;10亿年后,地球的一天要变成31小时左右。
牛顿的时空理论中的空间和时间各自独立的存在,是物体的运动将空间和时间联系起来,空间不能变为物质,物质也不能变成空间。我们今天看来,物质占据空间,物体变小可退让一部分空间(本文中的空间均指物体外的空间);物质的运动离开了原来的空间又占据新的空间。
空间不是绝对的,局部空间在形式上是变化的,这种变化是物质位置不同的造型衬托的不同背景的空间,对研究物体的运动是有用的。绝对空间不正确之处还在于空间平直和各向同性的论断,因为空间没有实在质地谈不到哪个方向特有什么性质;虚空的空间谈不到平直还是弯曲,平直空间只是人类认识宇宙的量度或测量的需要。
(二)、相对时空观无用有害
相对时间观由相对论的同时的相对性和洛仑兹变换速度公式构成。同时的相对性是爱因斯坦通过思想试验作出的推论。这个思想试验用火车――双塔模型:路基上两灯塔距离等于与相当长的火车长度或火车两端与两塔等距离,一个雷同时击中两塔,路基中点的工人会看到两塔同时闪光;若闪电发生时火车开始运动,那么火车中点的乘客会发现闪光不同时。
爱因斯坦由这个想象的模型做思想试验推论:“对于路基是同时若干事件,对于火车并不是同时的,反之亦然(同时性的相对性)。每一个参考物体(坐标系)都有它本身的特殊时间;除非我们讲出关于时间的陈述是相对一于哪个参考物体的,否则关于一个事件的时间的陈述是没有意义的。”(《狭义与广义相对论浅说》)爱因斯坦的推论可解释为:不同参考系各有各的时间。
其实这个模型本身就缺乏现实的支持,姑且当作真实的讨论。同时的相对性推论成立的条件是整个参考系中现象相同,而不是一个参考系中的一点的现象。火车路基中发现的闪光问题,路基中点看见闪光同时,不等于整个路基均看见闪光同时;运动的火车中点看见闪光不同时,不等于火车中点以后各点都看见闪光不同时。事实上这两个“不等于”完全成立,可充分说明同时的相对性的论断犯了以偏概全的错误。
上面是从时间的通常利用上分析同时的相对性,若从时间的实质分析则更明确。火车双塔模型中的事件,不同位置的人发现光到达的同时与不同时,是光的运动在不同路程上的过程差异,并没有客观的时间去度量过程。存在于人的主观世界的时间本与参考系无关,是人要量度光运动过程将时间放入参考系中的,哪里有什么不同参考系有不同的时间呢,
物体的运动速度大时间会变慢,本身就是个悖论。速度是反映物体运动快慢的物理量。速度是单位时间的路程。速度是靠路程和时间度量的,没路程和时间因素无法确定速度的大小。相对论中速度的时间因素,显然是不变的时间而不是变化的时间。以此分析,不能不得出物体在不变的时间内运动的速度又使时间发生了变化,即出现了时间悖论。
爱因斯坦先用同时的相对性为时间相对论做好铺垫,然后用洛仑兹变换作时间因物体速度变大而变慢推导公式,以此构成了相对时间观。相对时间加上相对空间构成相对时空观,其核心是时间和空间均是相对的、可变化的。这种相对时空观认为的变化是本质上而非形式上变化,也不是观察错觉或测量误差。
相对论的空间是相对的可变化的空间,空间的变化是物体周围的空间因物体的质量的影响变弯曲了,并旗帜鲜明地否定了引力的存在和作用。空间弯曲说在实际上没有用场,发射卫星和飞船的理论计算要用万有引力定律,研
究行星的运动同样用万有引力定律。空间若弯曲,不用说星系就是太阳系内的空间也会像一团乱麻。
弯曲空间最令一些人津津乐道的是光线通过太阳附近发生偏折,以此作为证明广义相对论正确的证据。其实,光线通过不同介质发生折射现象几乎家喻户晓,大气层中的海市蜃楼现象没人认为是空间弯曲。太阳本身就是气体星球,没有像月球那样的界面分明的表面,遥远的星光通过太阳附近因气体疏密不匀的折射作用必然存在。
结束语:
正确地认识时间的由来和本质,不管实用上如何,起码在认识论上还有意义。对时间认识拨乱反正、正本清源,让更多的人正确认识和理解时间,在物理学上有重要意义。因为非客观实在的时间,你再说速度或别的因素使它变快变慢,就没有成立的依据和理由;同理,虚空的空间也不能随意弄直弄弯的。
抛弃绝对时空观和相对时空观,还建立一个新的时空观吗,实际没有必要,虚拟的时间和实在的空间,不需要一定结合成为一体的事物。时空概念在物理上除了表述上简洁外实质上并不实用,用到文学和影视上倒大放异彩,如穿越时空、时光倒流、时间遂道,时空旅行等想象和描述,给人以无穷的幻想和乐趣。
范文五:物质运动与时间空间 1运动、空间和时间
济北中学高一物理学案
第一节 运动、空间和时间
编制:任伟业 审核:李长征 日期:
教师寄语:学习永远不是一件僵死的事情。
学习目标:
1、知道什么是机械运动,什么是参考系,知道运动和静止的相对性(
2、学会用坐标系来描述物体的空间位置(
3、知道时间和时刻的区别与联系(
知识梳理:
1、 机械运动:
(1)机械运动是指一个物体 其他物体的 ,简称运动。
(2)用来描述物体的 称为参考系。
1
2、空间位置的描述:
(1)位置是一个有方向的物理量,在物理学中,通常建立一个坐标系,用来表示物体所处的位置方向。其中坐标中的正负号代表所处位置的 。
(2)描述沿直线运动的物体的位置,可采用 维坐标系;描述一个平面上的物体的位置,可采用 维坐标系。
3、时间的描述:
时刻是指 ,时间是指 之间的间隔。在表示时间的数轴上,时刻
用 来表示,时间用 来表示。
典型例题:
例1(有甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下 运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动。这三架电梯相对于地面运动情况可能是:( )
A(甲向上、乙向下、丙不动
B(甲向上、乙向上、丙不动
C(甲向上、乙向上、丙向下
D(甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢
例2(汽车在城市中行使,纵横穿越了许多街道,以市中心为参考点,建立坐标系,用二维坐标表示出市中心东面
2
5Km、北面10Km的具体位置。若汽车从市中心出发,先向西行驶15Km,然后又向南行驶5Km,请在坐标系中标出终点位置。
例3(以下的计时数据指的是时间的是:( )
A.重庆开往湛江的2232次列车于9:35从重庆发车
D. 5s内
B.某人用7s跑完100m
E.课间十分钟
C.中央电视台新闻联播节目19时开播
F.第5s末
巩固练习:
1.关于参考系,说法正确的是 ( )
A(参考系是人们假定不动的物体
B(只有静止的物体才能被看成参考系
C(不选定参考系,就无法研究某一物体是怎样运动的
D(同一物体,选择不同参考系所观察到的运动状态是相同的
2.下列哪些现象是机械运动( )
A(神舟5号飞船绕着地球运转
B(西昌卫星中心发射的运载火箭在上升过程中
3
C(钟表各指针的运动
D(煤燃烧的过程
3.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物 体为参考系,丙物体是( )
A( 一定是静止的。 B(一定是运动的。
C(有可能是静止的或运动的 D(无法判断。
4.对于参考系,下列说法正确的是( )
A(参考系必须选择地面。
B(研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
C(选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。
D(研究物体的运动,必须选定参考系。
5.说一说下列运动是以什么为参考系
?“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”
?“月亮在白莲花般的云朵里穿行”
?“看山恰是走来迎”
6.第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000 m高空飞行时,发现脸旁有一个小东西, 他以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。 飞行员能抓到子弹,是因为( )
A(飞行员的反应快 B(子
4
弹相对于飞行员是静止的
C(子弹已经飞得没有劲了,快要落在地上了 D(飞行员的手有劲
7. 某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动,甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系,那么,上述观察说明 ( )
A. 甲车不动,乙车向东运动
B.乙车不动,甲车向东运动
C. 甲车向西运动,乙车向东运动
D. 甲、乙两车以相同的速度都向东运动
8.某学校举行升旗仪式,7:30开始,7:45结束。此过程的初始时刻为是 ,此过程经历的时间是 。
9.某校同学们在上午有四节课。学校安排第二、三节课间做体操。这课间指的是时刻还是 时间 ;为迅速整好队形,各班主任要求本班同学,第二节课末立即离开教室, 这又指的是 。
10.下列说法中指的是时间的有___________________,
指的是时刻的有________________。
A(第5秒内 B.第6秒初 C.前2秒内 D.3秒末 E.
5
最后一秒内
F.第三个2秒 G.第五个1秒的时间中点。
11(关于时间和时刻,说法正确的是 ( )
A.物体在5s时指的是物体在5s末时,是时刻
B.物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这一秒的时间间隔
C. 物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这一秒的时间间隔
D.第4s末就是第5秒初,指的是时刻
12(在时间轴上标出下列时刻和时间: 4秒末,第5秒末,第6秒初,第5秒内,前4秒。
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