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[转载][原创]浅谈牛顿和爱因斯坦的时空观

(2017-03-08 16:18:30)
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《物体统一论》文摘

浅谈牛顿和爱因斯坦的时空观

迄今为止人类对时空的认识大体上可以划分为三个阶段,第一阶段是牛顿的绝对时空观,第二阶段是爱因斯坦的狭义相对论时空观,第三阶段是爱因斯坦的广义相对论时空观。

(1)    牛顿的绝对时空观

牛顿的绝对空间理论,是以“宇宙的中心不动地固定在空间中”这一假说为基础的。牛顿的绝对时空观认为,时间和空间是互相独立的,各自具有绝对的含义,与参考系的选择无关,且与物质及其运动的形式无关。他在《自然哲学的数学原理》中说:“空间就其本性来说,与任何外在的情况无关。始终保持着相似和不变。”“绝对的、纯粹的数学的时间,就其本性来说,均匀地流逝而与任何外在的情况无关”。

爱因斯坦认为:“牛顿物理的特征在于它不得不认为空间和时间象物质一样,都是独立而实在的存在,这是因为在牛顿运动定律中出现了加速度的观念。但是在这理论中,加速度只能指“对于空间的加速度”。为了使人们能把那个出现在运动定律中的加速度看作一个具有任何意义的量,牛顿的空间因而必须被认为是“静止”的,或者至少是“非加速”的。对于时间也差不多一样,时间当然也同样进入加速度概念里。说一定要认为空间本身和它的运动状态都同样具有物理实在性,对此,牛顿自己和他同时代的最有批判眼光的人都是感到不安的:但是如果人们要想给力学以清晰的意义,在当时却没有别的办法。”

牛顿的绝对时空观割裂了物质、空间和时间的联系,认为物质、时间和空间是分别独立的观念,彼此之间没有联系。虽然脱离物体的绝对空间是不存在的,但牛顿作为数学或现象的绝对空间却是无懈可击的,本身没有任何错误。

  2)狭义相对论的时空观

狭义相对论的时空观的认为,在速度接近光速的高速领域,时间和空间是相互联系的,并且时间与空间的测量不再与参考系无关,而是与参考系的选择有关。由此可见: 狭义相对论否定论了牛顿的绝对时空,强调了时间与空间的联系和时空的相对性。

3)广义相对论的时空观

广义相对论的时空观认为:时空的性质不仅依赖于参考系的选择,而且还依赖于物质及其运动的情形,时空是弯曲的,物体不是受引力的作用,而是在运动中要对邻近空间的 曲率 弯曲做出响应。由此可见: 广义相对论否定论了牛顿的绝对时空,强调了物质、空间和时间的联系及时空的相对性。

关于空间,爱因斯坦认为:“广义相对论是绕着弯儿来证实了笛卡尔的想法。”他认为:“笛卡尔大概是这样论证的:空间就是广延,但是广延同物体有关;于是,没有不存在物体的空间,因而也没有虚空。” 广义相对论弯曲的时空虽然是错的,但强调了物质、空间和时间的联系。爱因斯坦说:“在我之前人们都认为,如果把所有的东西都从宇宙中拿走,那剩下的就是时间和空间。而我却证明,如果把所有的东西都从宇宙中拿走,什么也剩不下。” 爱因斯坦不愧为历史上最伟大的科学家,也正是因为他认识到了物质、空间和时间的联系及不可分,这一成就是无与伦比的。

尽管爱因斯坦也 “相信有一个离开知觉主体而独立存在的外在世界,是一切自然科学的基础。”但在他的相对论还是把现象当成了真实的宇宙。令人惋惜!且不论爱因斯坦的数学逻辑是否正确,即使一个正确的逻辑和一个错误的基础结合,也必然会产生错误的结论。这就不难理解为什么在相对论中:长度和时段也变成相对量,运动的尺相对于“静止的尺”变短,运动的钟相对于“静止的钟”变慢;“双生子佯谬”;质量和能量可以相互转换等错误的结论了。数学逻辑是人类量化认识宇宙的重要工具,但如果认识基础是错误的,由此进行的推论就只能是数学的游戏。

《物体统一论》认为:空间是物体的广延性,时间是物体振动的持续性。宇宙没有脱离物体的空间和时间。实体是现存的,实体的空间是依赖于实体的存在而存在的。实体的空间是三维的绝对的。实体在时间上是绝对的均匀流逝的和不可逆的。现象的空间和时间......(未完待续)

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