时间与空间科学解释..
马克思主义 时间和空间是物质运动的存在形式

▪劳动——生产——协作——沟通 ——意识
▪实践——生产关系——社会关系 ——语言——意识的发展
(2)意识的本质
①自然本质
意识是特殊的物质——人脑的机能和属性,是客观 世界的主观映象。
物种 猴
黑猩猩 人
海豚 象 鲸
脑重(克) 极轻 400 1500 1700 6000 极重
脑体重比例 1:18 1:150 1:50 1:85 1:1000 1:10000
时间和空间随着物质形态的不同而不同
爱因斯坦广义相 对论认为,重力场的 时间空间特性是依赖 于物质的质量分布的, 物质的质量愈大、分 布愈密、重力场愈强, 则空间的“曲率”就 愈大、时间的流逝就 愈慢。
▪ 牛顿经典力学认为,时间和空间是事物存在的容器, 强调时空的绝对性——客观实在
▪ 爱因斯坦相对论认为,运动的钟比静止的钟走得慢, 而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟 就几乎停止了。
参见拙文:《唯物史观与当代空间问题》
▪(三)实践是自然存在与社会存在的区分和 统一的基础
▪从实践出发理解社会生活的本质要把握以下 两个大的方面:
▪1、实践是物质世界分化为自然界与人类社 会的历史前提,又是使自然界与人类社会统 一起来的现实基础。
从实践出发理解社会生活的本质
1、实践是使物质世界分化为自然界与人类社会 的历史前提,又是使自然界与人类社会统一起 来的现实基础。 2、实践是人类社会的基础,一切社会现象只有
▪ (1)实践是社会关系形成的基础:从中建立起人、自然
和社会的关系。生产关系
社会关系
▪ (2)实践形成了社会生活的基本领域,即社会的物质生 活、政治生活和精神生活。
▪ (3)实践构成了社会发展的动力,改造社会的实践推动 着社会历史的变迁和进步。
时间与空间科学解释

人类对时空认识的过程 在物理学中,对空间和时间的认识可以分为 三个时段:经典力学阶段、狭义相对论阶段及 广义相对论。 在经典力学中,空间和时间的本性被认为是 与任何物体及运动无关的,存在着绝对空间和 绝对时间。 任何两个不同的惯性参照系的空间和时间量 之间满足伽利略变换 在这种变换下,位置、 速度是相对的,即相对于不同参照系其数值是 不同的:长度、时间间隔是绝对的,即相对于 不同参照系其数值是不变的,同时性也是绝对 的。相对于某一惯性参照系同时发生的两个事 件,相对于其他的惯性参照系也必定是同时的。
空间弯曲的解释
先让我们这样想象:在一 艘宇宙飞船里,有人在仔细观察附 近的一颗行星。这颗行星 的表面完全被深深的海洋覆盖着,因此有 着象台球那样的光 滑表面。再假设有一条船在那个行星的海洋上沿 赤道线朝正东方向行驶着。 现在再进一步设想一下,这位观察者根 本看不见这颗行星,而只能看到这条船。当他研究这条船的运动路 线时,他 会惊讶地发现这条船走的是一条圆弧。它最后会回到自己 的 出发点,从而描绘出一个完整的圆周。 假设得出的结论如果这条船改变路线,航道就会变得弯弯折折 的,不再是个简单的圆周。但是,不管它怎么察 者可能会推断出,这条船被束缚在一个看不见的球体的表面上,而 束缚它的力正是指 向球体中心的重力。要不,他就可能会认为,这 条船被限制 在一块特殊的空间里面。这块空间是弯曲的,而且弯曲 成一 个球形,从而迫使这条船走出这样的路线来。换句话说,我 们必须在一个力和一种空间几何形态之间作出选择。 你大概会认为 这是一种想象出来的局面,但实际上并非 如此。地球这颗行星是沿 着椭圆路线绕着太阳运行的,正象一条船在某个看不见的曲面上行 驶一样。至于这条椭圆路线, 我们是假设太阳和地球之间有一种引 力来解释的,正是这种引力使地球保持在它的轨道上。
爱因斯坦相对论时间与空间的统一观念

爱因斯坦相对论时间与空间的统一观念爱因斯坦是二十世纪最伟大的科学家之一,他的相对论理论对于现代物理学和科学哲学影响深远。
其中最重要的成果之一便是关于时间和空间统一观念的提出。
相对论改变了人们对时间和空间的理解,揭示了它们之间的相互关系。
在经典物理学中,时间和空间被认为是相互独立的两个概念。
然而,爱因斯坦通过对光的性质研究发现,观察者的运动速度会影响到光的传播速度。
基于这一观察结果,爱因斯坦提出了狭义相对论。
狭义相对论中的一个重要原理是光速不变原理,即光速在任何参考系下都具有相同的值。
这意味着,无论一个人是静止的还是以光速运动,他们都会得到相同的光速测量结果。
根据光速不变原理,爱因斯坦推导出了时间的相对性。
传统上,我们认为时间是一个绝对的概念,不受任何因素的影响。
然而,在狭义相对论中,时间却是相对的。
观察者的运动速度会影响到时间的流逝速度。
当一个观察者以接近光速的速度运动时,他的时间会变得相对缓慢,即时间会相对于静止观察者来说变慢。
这一现象被称为时间膨胀。
爱因斯坦还通过狭义相对论揭示了空间的相对性。
在传统的物理学观念中,空间被认为是一个绝对的框架,所有事件都发生在其中。
然而,狭义相对论表明,观察者的运动速度会影响到空间的形状。
当一个观察者以接近光速的速度运动时,空间会出现收缩,即空间长度相对于静止观察者来说变短。
这一现象被称为长度收缩。
爱因斯坦将时间和空间的统一观念进一步发展为广义相对论。
广义相对论是对引力的理论,它将引力解释为物体在时空弯曲下的自由运动。
根据广义相对论,物体的质量和能量会曲折时空,并影响到其他物体的运动轨迹。
这种弯曲被描述为物体在引力场中运动的结果。
广义相对论的一个重要预测是引力波的存在。
引力波是时空弯曲产生的涟漪,就像水面上的波纹一样。
这种波纹以光速传播,是质量和能量的转移方式。
引力波的首次直接观测和证实发生在2015年,这一发现被认为是爱因斯坦理论的重要验证,也是现代物理学的一个里程碑。
空间、时间是什么?(经典、很有启发)

都知道刷一次牙可能要用几分钟而决不会一上午,吃一顿饭可能吃几小时决不会一个礼拜; 电影、电视中的“好人”被押上刑场,刽子手已举起屠刀即将砍下的一刹那,一定会有一个 暗器正好打在举起屠刀的那只手上;日本鬼子对群众架起机枪,就要扣动扳机的一瞬间: 一定要 有一个声音响起:“住手,我就是你们要找的八路军”。
狭义相对论
【2】广义相对论(1915) 狭义相对论完成后,爱因斯坦基于把相对性原理贯彻到底的信念和哲学认识论的原则,又向广 义相对论进军。 经过10年的探索,在狭义相对论的基础上,加上引力场作用,1915年11月,爱因 斯坦完成了他的论文《广义相对论的基础》,同时,解决了长期困扰物理学界的勒维烈水星近日 点运动。
以后,标准日愈完善和准确,渐渐取代了事物本身的地位,就好像 一个人的影子取代了主人的地位,人倒成了影子的附属一样。
时空观 / 历史
3 近代形而上学绝对时空观 我们现在生活在一个高度标准化的时
代,标准化已成为我们生活中的习惯,熟 悉到忘记的程度。
全球分为24个时区,人们在可以用相互简单换算的“东京”、“格林威治” 、“纽约”、 “北京”时间来旅行、通讯、生产、作息-----
时空观
2 古代朴素的时空观 在我们的先祖那里,时、空与实际事物紧密联系。例如: “二指宽”、“五十步”、“头发丝那么细”、 “一顿饭功夫”、“一眨眼间”、“下次月园”、
“树叶又黄了三次”、“燕子飞来”。 鲁迅先生写小说《采薇》时,用:“大约烙几张饼的功夫” 来描述时间。
时空观 / 古代
我国先哲,猜测到了时空的无限。 “天地四方为宇,古往今来为宙”。 “一尺之锤,日取其半,乃世不竭。” “有始也者,有未始有始也者,有未始有夫未始也者,有有也者,有无也者,有未始有无也者,有 未始有夫未始有无也者---”(庄子 ·齐物论)
量子物理学对时间与空间的理解与解释

量子物理学对时间与空间的理解与解释量子物理学是研究微观世界的学科,它提供了一种新的视角来理解时间与空间。
在传统物理学中,时间与空间被认为是绝对且独立的存在,然而,量子理论的发展改变了这种观点。
本文将从量子力学的角度,讨论量子物理学对时间与空间的理解与解释。
一、时间的量子观1. 不确定性原理下的时间根据不确定性原理,我们无法同时准确测量粒子的位置和动量。
这意味着我们无法准确预测粒子在某一时刻的位置。
时间在量子力学中也受到不确定性的影响,我们无法精确定义一个粒子的绝对时间。
相反,时间在量子物理学中被看作是一种概率性的存在,它与测量的过程和粒子的状态相关联。
2. “不连续”的时间在经典物理学观念中,时间是连续且无限可分的,这意味着时间可以被任意细分。
然而,量子物理学表明,时间可能是离散的,存在于一系列的时间点上。
这种离散和不连续的时间称为“量子时间”。
根据量子力学,粒子的状态和演化可能只在特定的时间点上发生。
二、空间的量子观1. 不确定性原理下的空间类似于时间,空间也受到不确定性原理的限制。
我们无法同时准确测量粒子的位置和动量,因此无法精确定义粒子的绝对位置。
相反,空间在量子物理学中被看作是一种概率性的存在,与测量和粒子状态相关。
2. 空间的量子化量子物理学认为,空间可能是离散和量子化的。
这意味着空间可以被看作是由一系列最小单位构成的,类似于像素构成图像一样。
这些最小单位被称为“空间量子”或“空间量子化”。
三、相对论与量子物理学的结合相对论与量子物理学是现代物理学的两大支柱。
相对论描述了宏观世界的引力和时空结构,而量子物理学描述了微观世界的粒子和能量交换。
将相对论和量子力学结合起来,可以解释时间与空间的微观行为。
1. 量子引力理论量子引力理论是一种旨在将量子力学和广义相对论相结合的理论。
这个理论试图解释引力如何在量子层面上与时间和空间相互作用。
它提供了一种新的视角来理解时间和空间的微观性质。
2. 弦理论弦理论是一种结合了相对论和量子力学的理论,它将粒子看作是一维的振动弦。
时空错位现象的科学解释

时空错位现象的科学解释在我们生活的世界中,时空错位现象是一种神秘并且充满谜题的现象。
它在现实生活中经常被我们提及,但是到目前为止,科学家们尚未能够给出一个确切的解释。
本文将探讨这个话题,并且尝试通过科学角度来解读这个现象。
一、时空错位现象是什么?所谓时空错位现象,是指在某一时空之内,出现了超越常规现象的时间或空间转换,使得某些事物或信息似乎穿越了时空的障碍。
这个现象在科幻电影或小说中非常常见,但是在现实中也并非不存在。
二、我们所熟知的时空错位现象1. 时间停滞相信很多人都听说过这个时空错位现象。
时间停滞现象是指,在某个时光里,时间似乎被停止了,所有的事物都被冻结。
《超人总动员》中,弹力女超人利用超能力在其家中阻止盗 burglars 入侵时,就出现了时间停滞现象。
2. 时间倒流我们在电影中经常看到时间倒流的情节。
传说中的说唱歌手“刀郎”就有一首歌叫《回到过去》,歌词描述了时间倒流后的种种。
而在电影《源代码》中,主人公在一次任务中通过不断倒流时间来避免事故的发生。
3. 时空穿越时空穿越则是指人或物体在时间和空间两个维度上的交错和重叠。
在《终结者》这部电影中,主人公通过时空穿越来拯救未来,漫画《柯南》中也经常提到时空穿越的情节。
三、从科学角度来探究时空错位现象那么,时间停滞、时间倒流、时空穿越这些我们都熟知的情节,是否真正存在于我们的世界呢?首先要说,这些现象都涉及到了物理学当中的特殊相对论和广义相对论。
特殊相对论是描写匀速相对运动物体之间频率、时间、长度等物理量相对关系的一种理论。
这个理论被广泛认可,并且已经数次经过了实验验证。
当物体以接近光速的速度运动时,虽然运动距离很短,但是时间变得愈发缓慢,这种现象就是时空的扭曲。
而广义相对论是物理学家爱因斯坦所提出来的一个理论,它描述的是质量之间的相互作用对周围的时空存在哪些影响。
这个理论为我们描述了由重力控制的时空的扭曲。
它与特殊相对论融合,形成了现代物理学的基础,而这个理论的有效性也经过了多次实验验证。
爱因斯坦相对论时间与空间的统一观点

爱因斯坦相对论时间与空间的统一观点爱因斯坦是20世纪最杰出的物理学家之一,他的相对论理论是现代物理学的基石之一。
其中最著名的是他在时间与空间统一的观点。
相对论的出现,彻底改变了人们对时间和空间的理解,并对整个科学领域产生了深远的影响。
在爱因斯坦之前,牛顿的经典物理学已经被广泛接受,并被认为是揭示世界运行规律的最佳理论。
然而,随着实验数据的积累和科学研究的深入,一些不可解释的现象开始出现,这些现象在牛顿的经典观点下无法解释。
爱因斯坦在这样的背景下,提出了相对论的独特观点。
首先,爱因斯坦提出了时间的相对性观念。
经典物理学中,时间被认为是绝对的,即所有人在同一时间点测量出的时间是相同的。
然而,爱因斯坦的研究表明,时间的流逝是与观察者的运动状态有关的。
具体来说,当一个人以高速运动时,他所测量到的时间会变慢,而相对于他而言静止的观察者所测量到的时间是正常的。
这就是著名的时间膨胀效应。
其次,爱因斯坦的相对论还提出了空间的相对性观点。
在经典物理学中,空间被认为是绝对的,具有固定的度量和结构。
然而,爱因斯坦通过实验证明了空间的弯曲性。
他认为,质量和能量会改变周围的空间结构,使其呈现出曲率的状态。
这就是引力的本质,它实际上是一种空间的扭曲。
由此可见,空间也是相对的,取决于周围物体的质量和能量分布。
最后,爱因斯坦的相对论还提出了时间与空间的统一观点。
在他的理论中,时间和空间不再是相互独立的存在,而是相互影响、相互制约的。
通过将时间和空间统一为时空的概念,他给出了著名的“闵可夫斯基时空”理论,将四维的时空作为一个整体进行描述。
这种统一观点的出现,革新了人们对世界的认知,并为后续的研究提供了理论基础。
爱因斯坦的相对论不仅在理论层面引起了科学界的震动,也在实践中得到了广泛应用。
相对论的数学表达方式提供了一种准确的描述方法,可以用来解释和预测许多物理现象,如光的传播、引力的作用、粒子的运动等。
特别是在高速运动或极端引力环境下,相对论的效应变得更加显著。
空间和能量和时间的关系-概述说明以及解释

空间和能量和时间的关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍空间、能量和时间的概念,并提出本篇文章将重点探讨它们之间的关系。
概述部分内容如下:引言空间、能量和时间是我们日常生活中无处不在的概念。
空间是指存在的位置和范围,能量是指物体具有的做工能力或者体现出的活力,而时间则是指一切事物变化和运动的顺序性。
这三者在物质世界中相互交织、相互影响,构成了宇宙万物的基本要素。
本篇文章将探讨空间、能量和时间之间的关系,并深入研究它们是如何相互作用、相互依存的。
我们将探索空间如何影响能量的传播和转换,空间如何影响时间的流逝和变化,以及能量如何影响时间的变化和节奏。
通过这些探索,我们将更好地理解宇宙的本质和人类生活所处的时空环境。
本文旨在揭示空间、能量和时间之间的深层关联,探讨它们对于人类生活和科学研究的重要意义。
通过对这一主题的研究,我们有望拓展对宇宙和时间本质的认识,并为未来的科学研究提供新的思路和展望。
接下来的正文部分将首先定义空间、能量和时间的概念,并详细探讨它们之间的相互关系。
最后,我们将总结这些关系的重要性,并展望它们对于未来研究的潜在发展方向。
在探索空间、能量和时间之间的关系时,请持续关注本文的后续部分,以获得更全面的了解和深入的思考。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构部分旨在介绍本文的组织结构和每个部分的主要内容。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先概述了空间、能量和时间的关系,以及本文的研究目的。
在引言中,我们将简要介绍为什么探究空间、能量和时间的关系是重要的,并提出一些相关问题需要解答。
正文部分是本文的主要内容,分为三个部分:空间与能量的关系、空间与时间的关系、能量与时间的关系。
在每个部分中,我们将定义空间、能量和时间的概念,并探讨它们之间的相互关系。
具体地说,我们将研究空间如何影响能量的传播和转换,空间如何影响时间的流逝和变化,以及能量如何影响时间的变化和节奏。
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• 四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说 明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿 力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对 它妄加怀疑。
• 综上所述爱因斯坦狭义相对论关于同时的相对性、 运动的时钟变慢、运动的空间收缩和运动的质量变 大这四个观点已经彻底颠覆了牛顿的绝对时空观念。
广义相对论下的时空观
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一 回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如 速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动 量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有 关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为 能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度, 四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组 的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的 电磁场张量来描述。
时间与空间科学解释
616宿舍奉上
by Joey
时间与空间基本解释
一般意义上讲,时间是物质存在的“持续”属性, 空间是物质存在的“广延”属性。
他们都是物质存在的属性,它们的关系不是简单 的比例关系也不是简单的转换关系。他们之间的关联 是以物质为媒介的,时间和空间都是相对的,对于不 同的惯性系来说,时间和空间的尺度是不一样的,他 们都会因运动和引力而发生改变,物质引力和物质运 动速度会使空间发生弯曲,会把时间压缩,具体的计 算过程是非常复杂的,如果有兴趣可以研究一下广义 相对论和量子力学等学科,在不同的理论学说中,时 间和空间被给与不同的定义含义。
狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论, 因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有 个大体了解。在数学上有各种多维空间,但目前为止, 我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时 间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思, 只有数学意义,在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四 维,至于高维真实空间,我们还无法感知。举一个例子,一把尺子在 三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐 标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时 间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的, 不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。
• 按照广义相对论,在局部惯性系内,不存在引力,一维时 间和三维空间组成四维平坦的欧几里得空间;在任意参考 系内,存在引力,引力引起时空弯曲,因而时空是四维弯 曲的非欧黎曼空间。
爱因斯坦找到了物质分布影响时空几何的引力场方程。 时间空间的弯曲结构取决于物质能量密度、动量密度在时间空 间中的分布,而时间空间的弯曲结构又反过来决定物体的运动 轨道。
人类对时空认识的过程
在物理学中,对空间和时间的认识可以分为 三个时段:经典力学阶段、狭义相对论阶段及 广义相对论。
在经典力学中,空间和时间的本性被认为是 与任何物体及运动无关的,存在着绝对空间和 绝对时间。
任何两个不同的惯性参照系的空间和时间量 之间满足伽利略变换 在这种变换下,位置、 速度是相对的,即相对于不同参照系其数值是 不同的:长度、时间间隔是绝对的,即相对于 不同参照系其数值是不变的,同时性也是绝对 的。相对于某一惯性参照系同时发生的两个事 件,相对于其他的惯性参照系也必定是同时的。
空间弯曲的解释
先让我们这样想象:在一 艘宇宙飞船里,有人在仔细观察附 近的一颗行星。这颗行星 的表面完全被深深的海洋覆盖着,因此有 着象台球那样的光 滑表面。再假设有一条船在那个行星的海洋上沿 赤道线朝正东方向行驶着。 现在再进一步设想一下,这位观察者根 本看不见这颗行星,而只能看到这条船。当他研究这条船的运动路 线时,他 会惊讶地发现这条船走的是一条圆弧。它最后会回到自己 的 出发点,从而描绘出一个完整的圆周。
假设得出的结论如果这条船改变路线,航道就会变得弯弯折折 的,不再是个简单的圆周。但是,不管它怎么改道,无论它怎么行 进, 它的航线总是在一个球面上。 根据所有这些事实,这位观察 者可能会推断出,这条船被束缚在一个看不见的球体的表面上,而 束缚它的力正是指 向球体中心的重力。要不,他就可能会认为,这 条船被限制 在一块特殊的空间里面。这块空间是弯曲的,而且弯曲 成一 个球形,从而迫使这条船走出这样的路线来。换句话说,我 们必须在一个力和一种空间几何形态之间作出选择。 你大概会认为 这是一种想象出来的局面,但实际上并非 如此。地球这颗行星是沿 着椭圆路线绕着太阳运行的,正象一条船在某个看不见的曲面上行 驶一样。至于这条椭圆路线, 我们是假设太阳和地球之间有一种引 力来解释的,正是这种引力使地球保持在它的轨道上。
如何理解广义相对论的时空弯曲呢?这里我们借 用一个模型式的比拟来加以说明。假如有两个质量很 大的钢球,按牛顿的看法,它们因万有引力相互吸引, 将彼此接近。而爱因斯坦的广义相对论则并不认为这 两个钢球间存在吸引力。它们之所以相互靠近,是由 于没有钢球出现时,周围的时空犹如一张拉平的网, 现在两个钢球把这张时空网压弯了,于是两个钢球就 沿着弯曲的网滚到一起来了。这就相当于因时空弯曲 物体沿短程线的运动。所以,爱因斯坦的广义相对论 是不存在“引力”的引力理论。
在135年前的今天 1879年3月14日, 二十世纪最伟大的 科学家、现代物理 革命的先驱——爱 因斯坦诞生于德国 西南的乌耳姆城。
在131年前的今 天,1883年3月 14日 ,马克对论认为空间和时间并不相互独立,而 是一个统一的四维时空整体,并不存在绝对的空间和 时间。在狭义相对论中,整个时空仍然是平直的、各 向同性的和各点同性的。