牛顿绝对时空观和爱因斯坦相对论时空观的统一
8、时空的相对性与绝对性原理
8、时空的相对性与绝对性原理问题导引：牛顿的绝对时间和空间与爱因斯坦的相对时间和空间之间存在什么关系？以太观念并没有死掉，它不过是一个还未发现有什么用处的观念，只要基本问题仍未得到解决，必须记住这里还有一种可能性。
─狄拉克在时间观念上，作为现代物理学两大支柱的相对论和量子力学一直存在着抵触。
量子力学在绝对意义上使用时间的概念，而相对论认为这是不允许的。
正如狄拉克所说：“这里我们就碰到了巨大困难的开头。
……这个抵触是最近四十年来物理学的主要问题。
”【3】按照Einstein的想法，不能说相对论提供了详尽的世界图景，它只是提供了这幅图景所应当服从的某些要求，而且没有指明空间与时间的本质及区别。
因此相对论本身并不是一个理论，而是对物理学理论的一个要求，空间与时间应当是绝对性与相对性的统一。
相对空间、相对时间、相对space-time是绝对空间、绝对时间、绝对space-time的表现形式【1】。
绝对space-time由相对space-time组成，无穷个相对space-time组成绝对space-time，在研究两个物体的相互作用时，可以把第三个物体激发的相对space-time作为绝对space-time（此时绝对空间并不均匀，绝对时间流速也不均匀）。
这一点类似于地理学中的高度都是相对的，但是若以海平面为基准，则可以成为绝对高度。
地方时是相对的，但是倘若规定一个标准，则可以认为是绝对的，例如中国的北京时间。
根据这一观点可知广义相对论的正确，例如不是物质存在于空间、时间中，而是物质具有空间和时间的广延性，当一个物体消失时，它所激发的相对space-time消失，但是绝对space-time依然存在。
因此绝对时空有宇宙中所有的场——相对时空组成，真空是绝对space-time，Newton的绝对space-time观有其正确性的一面，因此Einstein认为场论未能成功地提供整个物理学的基础。
Einstein的相对space-time观与Newton 的绝对space-time观分别看到了问题的一个方面，有一定的局限性，因此应正确理解space-time 的绝对性与相对性的辩证关系。
牛顿力学和爱因斯坦相对论的时空观
牛顿力学和爱因斯坦相对论的时空观直至20世纪初，科学家们以牛顿力学为基础，一直认为宇宙是一个几何空间，它是静止的，可以被放大或缩小，但不能改变其形状。
然而，当爱因斯坦在1905年提出相对论时，宇宙的结构发生了重大变化。
爱因斯坦将时间和空间单元化，它提出了时间和空间是一体的概念，它们是相互影响和紧密联系的。
爱因斯坦将时间和空间组合成一个空间-时间宇宙，被称为时空。
时空宇宙是一个弯曲的几何空间。
它可以在任何点改变宇宙的形状和大小，从而对重力和其他力做出反应。
时空宇宙的变形是由物体的质量和速度来决定的，因此，当物体运动时，时空宇宙的形状和大小也会改变。
时空的概念改变了我们对宇宙的看法，被称为特殊相对论（Special theory of relativity）。
特殊相对论认为宇宙中的物体之间的距离和时间是相关的，它们是相对的而不是绝对的。
宇宙的形状是可变的，它可以由物体的质量和速度来决定。
特殊相对论也改变了物理学中的许多概念。
它解释了质能方程，即物质和能量之间相互转化的概念，从而改变了物理学中能量的概念。
它还改变了物理学中动量的概念，引入了新的动量定律，即爱因斯坦动量定律。
另一个重要的概念是时空弯曲力学（general theory of relativity），据此，物质不仅会改变宇宙的结构，还会影响宇宙的结构。
时空弯曲力学是源自爱因斯坦的时空的一种物理理论，它将重力视为时空弯曲的结果，这种弯曲是由物质、能量和动量所引起的。
这些理论不仅改变了我们对宇宙结构的认识，也改变了我们对时间和空间的认识，它们统一了时间和空间的概念，让我们认识到时间和空间之间的关系是微妙的、复杂的，它们可以互相影响，并且形成宇宙的核心部分。
因此，牛顿力学和爱因斯坦相对论改变了我们对宇宙的根本认识，它们实现了科学家对宇宙的新的时空观，这些理论在宇宙科学领域发挥着巨大的作用。
爱因斯坦相对论时空观
爱因斯坦相对论时空观
爱因斯坦相对论时空观是现代物理学史上一次伟大的革命。
相对论时空观发明了一种全新的空间和时间的概念，推翻了经典牛顿物理学的观点，成为后来相对论物理学和量子力学的基石。
下面我们一起来了解一下爱因斯坦相对论时空观的重要内容。
1. 空间和时间的统一
在爱因斯坦相对论时空观中，空间和时间是不可分割的，它们构成了一个四维空间时间。
这个四维空间时间的度量不再是绝对的，而是相对的，取决于物体的运动状态。
这样一来，牛顿经典物理学中的“绝对空间”和“绝对时间”就不再存在了。
2. 速度限制
在爱因斯坦相对论时空观中，光速是唯一不变的物理常数，它是所有运动物体所能达到的最大速度。
当物体的速度逼近光速时，它的质量会增加，时间会变慢，长度会缩短。
这些现象成为“时间膨胀”和“长度收缩”。
3. 相对论质能关系
爱因斯坦相对论时空观还提出了质能等价原理（E=mc²），这种质能等价关系表明，质量和能量是可以相互转化的，其中c代表光速。
这个
公式的发现推动了后来原子弹和核能的发展。
4. 引力场
相对论时空观也改变了我们对引力的理解。
牛顿引力定律认为，物体之间的引力效应是由于它们之间的万有引力作用引起的。
而相对论时空观则认为，引力是由物体所在空间的弯曲产生的。
引力场的强度和物体的质量有关，被描述为时空弯曲。
总结：
以上内容仅仅是爱因斯坦相对论时空观的一些要点，不仅涉及到科学哲学、自然哲学、数学等多学科，也具有经典性和普遍性，对于理解整个宇宙的演化和自然规律有很大的帮助。
比较相对论时空观和牛顿经典时空观
比较相对论时空观和牛顿经典时空观，浅谈科学发展中的肯定与否定“天地万物之逆旅，光阴者百代之过客”，人类生存于天地之间，漫步于时间长河，对于时间与空间的思考萦绕于一代又一代人的心头。
随着人类文明的发展，人们对时空观的认识也在不断变化，在这其中相对论时空观和牛顿经典时空观是公认的科学史上有很大影响力的时空观，下面我就对这二者进行比较，谈一谈人类科学发展中的“肯定”与“否定”。
首先，从理论基础来看这两个时空观。
这两个时空观是建立在不同的理论基础之上的。
牛顿的经典时空观是以经典力学为基础建立起来的，爱因斯坦提出的相对论时空观是以光速c不变为理论基础。
其次，从内容来看这两个时空观。
由于二者理论基础的不同，这也就决定了这两个时空观内容的截然不同。
这就像种下两个种类不同的种子，那最后长出来的东西肯定是不同的。
这两个时空观对时间和空间与物质的关系看法不同。
牛顿经典时空观是绝对时空观，认为时间和空间与物质及其运动无关，时间坐标系和空间坐标系是完全脱离物质而独立存在的，时间间隔和空间间隔在不同的惯性系中保持不变，即时间空间观念与物质运动状态无关。
而相对论时空观认为有物质才有时间和空间，时间和空间与物体的运动状态有关。
这两个时空观对时间与空间的关系看法也不同。
牛顿经典时空观认为时间和空间彼此无关，独立各自。
而相对论时空观则恰恰相反，它认为两个时间在不同的惯性系看来，它们的空间关系是相对的，时间关系也会是相对的，时间和空间不是互相独立的而是彼此不可分解的整体，只有空间和时间联系在一起才有意义，光速c是建立不同惯性系间的时间和空间变换的纽带。
毋庸置疑，事实是唯一的，然而这两个时空观却给出了迥然不同的答案。
我们是不是能够肯定一方而否认另一方呢我认为不能。
虽然相对论时空观得到了大多数人的认可，但我们不能否定牛顿经典时空观。
它为科学的发展做出了重要的贡献。
自十七世纪，牛顿力学不断发展并取得巨大成就，以牛顿力学为基础建立了天体力学和应用力学等等。
浅析西方时空观的发展史
浅析西方时空 天 下
INSIGHT
摘要：时空观一直是一个让人着迷和深思的问题。 西方的时空观的发展经历了几个阶段，按照时间划 分，可分为古希腊时期、中世纪、近代和现代四个 阶段。本文将对不同阶段时期著名代表人物的时空 观进行浅析，梳理西方时空观的发展。 关键词：古希腊；中世纪；近现代；时空观
西方社会迎来了文艺与科学大爆发的时代，与此同 时人们的时空观念也在发生着深刻的变革。近代时 空观的代表人物主要有笛卡尔、牛顿、恩格斯等人。
笛卡尔的时空观。近代哲学之父笛卡尔认为 了空间只是物质的广延性质，有物质才有空间，一 无所有的空间不存在的观点［5］。简单来说，笛卡 尔的时空观认为空间无限可分，没有边界。
牛顿的时空观。牛顿认为时间和空间是一切 物质存在、运动和相互作用的基础 , 一切自然界现 象和事件都是在时间和空间中发生的。人们习惯把 牛顿的时空观称为经典时空观或者绝对时空观，这 是因为在牛顿的时空观众时间和空间与观测者的运 动状态无关。牛顿在《自然哲学之数学原理》一书 中指出“绝对的时间，是永远均匀地流逝 , 绝对空 间是永远处处相同和不动的，与一切外界事物无关 的”[6]。这种时空观把时间和空间进行了孤立的区 别看待，空间是三维的，时间是一维的，然而它们 确是彼此分离的。马克思和恩格斯的时空观。在马 克思和恩格斯之前的一段时期一些著名哲学家已经 阐述了他们对于时间和空间的看法，比如黑格尔与 杜林。马克思和恩格斯的时空观是在对黑格尔和谢 林的批判的扬弃而进一步发展的。黑格尔哲学强调 “绝对精神”，认为时间和空间是绝对观念发展 到一定阶段的产物 , 事物的发展具有一定的方向性。 杜林认为时间是有一个开端的，空间也是有限的， 物质可以脱离时间而存在，相应的时间可以脱离物 质而运动。马克思和恩格斯将黑格尔的倒置的哲学 颠倒过来，并接受了“空间·时间·物质·运动” 辩证统一的思想后，便创立了现代时空观的新表现 形态——新唯物主义时空观 [7]。恩格斯指出：“时 间上的永恒性、空间上的无限性没有一个方向是有 终点的”[8]。
牛顿爱因斯坦时空观
牛顿爱因斯坦时空观
牛顿和爱因斯坦都是伟大的物理学家，他们对时空观做出了很多贡献。
下面将分别介绍他们的时空观：
牛顿时空观：
1. 绝对时空观：牛顿认为时间和空间是独立的，彼此无关，而时间在
全宇宙是绝对一致的。
2. 物体运动的描述：牛顿通过三大定律描述了物体运动的规律，同时
发现运动状态的改变需要施加力。
3. 重力现象的解释：牛顿提出了著名的万有引力定律，认为所有物体
之间都存在引力，而这种引力是由于物体质量之间的相互作用。
爱因斯坦时空观：
1. 相对时空观：爱因斯坦认为时间和空间是密切相互联系的，两者不
是独立存在的，而是组成了时空。
2. 相对性原理：爱因斯坦提出了相对性原理，任何所有者都不存在绝
对运动状态，而任何物理规律的表达式都应该适用于所有惯性系。
3. 光速不变原理：爱因斯坦认为光速是不变的，即光速在所有惯性系中都是相同的。
牛顿和爱因斯坦的时空观有很大的不同。
其实，爱因斯坦的相对论是对牛顿力学的颠覆，揭示了物理规律的底层本质，深刻影响了物理学的后续发展。
从牛顿的绝对时空观到爱因斯坦相对论时空观
ｘ－ｖｔ 一… 赢ｆ一一
的 巨大 挑战 。从 而 产生 了新 的理 论 ，推 动 了 社 会 和科 学 的 进 步 。
１从 天圆地 方到亚 里士多德 的宇宙中心 在远 古 人的 观念 中 ，大 地是 平 坦的 。它
被 安置 在一 个 龟 背上 ，而龟 又 漂浮 在大 海之 中，天是 圆的 ，这个 圆很早 已出现 ，在玛雅 文化 中，有很多 与圆有关的祭天 的平台和 屋顶。我
中。地 球位 于 整个 宁宙 中 心 ，整个 宇宙 由环 说 ：“绝对的 ，真正的和 数学的时 间 自身在 流逝 质能 关系式 ：Ｅ＝ＭＣ２也就是 说质量即能量 ，能
绕着地球 的七个 同心球 壳组成 ，月亮 ，太阳 ，行 着 ，而且 由于基本 性而在均 匀地与任 何其他外 量 即质量 ，质量 是和运 动联 系在一起 的。
谓是极其大 胆的 ，冲破 了传统 的思维 虽然 是幼
一 个 舞 台 ，他 认为物 体本 身只 能做惯 性运 动 。 静者恒 静 ，动者 恒动 ，即物体或者 绝对静止 ，或 者是 作匀速直线运 动。物体既然 可以 “绝对静 止 ”，就要有 一个 不动的 统一空 间作为场所 ，既 然也 可以 作 “匀速直 线运 动 ”，就要 求这 个统 一 的空 间 “绝 对平直绝 对均匀”。也要求 有一 个 与什 么东 西都 无关 的统 一 的 时 间。这 个 时 间是一 种绝 对均匀 的流逝 ，“节奏 ”永远 不
观 。对 宇宙 给 出 了一个 统 一的 解 释 ，主 张地 “绝 对的 空间 ，就 基本 性而 言 。是 与外 界 任何 动时 会沿运动 方向缩短 ，时钟会 变慢 。质量 会
球 是 一 个 球 形 。 在 亚里 土 多 德的 理 论 体 系 事物 无关 ，而 永远 是 相同 的和不 动的 ”。 他又 随 着速 度增 大而 增大 。特 别是提 出 了著名 的
大学物理后记(方法总结)
主要因素：质量 次要因素：大小和形状
F
a
M
这样质点就是实际物体的理想模型
理想模型的核心思想
理想模型的核心思想是： 近似地处理问题
为什么说几乎所有的理论都是理想模型？
这些理论都是真实情况的近似，都忽略了一 些次要因素
为什么说几乎所有的理论都是理想模型？
抓住主要矛盾忽略次要矛盾，理想模型化
法国人法约尔，1916年提出了有效管理的 十四条原则。1，劳动分工；2，权责对等； 3，纪律严明；4，统一指挥；5，统一领导 6，个人利益服从整体利益；7，合理报酬 8，适度集权；9，人物有序；10，对待下属 公平；11，首创性；12，团结精神。
对标准时空论评价
两院院士宋健为《从狭义相对论到标准时空论》 一书撰写了序言，其中特别指出：“谭暑生教授 沥20多年的心血，创立标准时空论。作为一个自 洽的新体系，它继承和综合了牛顿力学和爱因斯 坦狭义相对论的基本思想和成就，蕴涵了已知， 又有创新，廓清了原有的悖论，开拓了新的视野， 对物理学的发展具有重要意义。”
标准时空论——谭暑生
自称：标准时空论在基本假设的合理性、逻辑简单性和 逻辑自洽性上胜于狭义相对论。
自称：标准时空论完满地解释了以前的所有实验结果， 预见了一些迄今没有预料的新的经验事实，等待着这些 实验的检验和证实。
对标准时空论评价
谭暑生的标准时空论发表后，包括钱学森（对谭暑生的 鼓励，前后长达20多年）在内的国内外多位科学家都给
物理学研究问题的基本观念
三 理论的发展过程
人类的实践活动会受到一定时期客观条件的限制，所以 人们的实践活动是会因物质技术手段的不断提高而逐步 深入的、由浅入深的，这就导致在物理定律在一定时期 内与人们的实践相符，但随着新现象、新实验的不断涌 现，与这些物理定律不相符的物理现象就可能会被人们 发现
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
牛顿绝对时空观和爱因斯坦相对论时空观的统一殷业上海师范大学信息与机电工程学院，上海200234yinye@摘要：时空观是物理理论的基石，也是自然科学的基石，因为存在的一切都发生在一定的时间和空间之中。
从亚里士多德、伽利略、牛顿到爱因斯坦，每一个伟大的物理学家都对时间和空间是什么做过回答，但这些答案还不是最终答案。
本文分析了历史上存在的各种时空观，从笛卡尔的“物质空间”思想出发重新审视了时间和空间的关系，通过分析说明：不同的“物质空间”中时间是不同的，从而获得了对牛顿绝对时空观和爱因斯坦相对时空观的统一认识。
关键词：虚空；物质空间；绝对时间；相对时间；相对论；牛顿力学中图分类号：O412 文献标识码：A0. 引言时空观是物理理论的基石，也是自然科学的基石，因为存在的一切都发生在一定的时间和空间之中。
从亚里士多德、伽利略、牛顿[1]到爱因斯坦[2]，每一个伟大的物理学家都对时间和空间是什么做过回答，但他们的答案还不是最终答案。
以上四位伟人对时空的答案，有一个共同点，就是时间和空间只有一种，但以笛卡尔的“物质空间”思想[3,4,14]为基础的时空观中，时间和空间可分成两种，一种是“虚空”中的时间和空间，对应“牛顿的绝对时间和空间”，另一种是“物质空间”中的时间和空间，对应“爱因斯坦的相对时间和空间”，前一种时间是空间无关的，后一种时间是空间相关的，所以在“物质空间时空观”中牛顿的绝对时空观和爱因斯坦的相对时空观可以得到了统一，下面我们对这两种不同的时间和空间的有关问题进行讨论。
1. 虚空和物质空间牛顿在“原理”[1]中阐述的绝对空间是：“绝对空间就其自身特性与一切外在事物无关，处处均匀，永不移动”。
牛顿的绝对空间有如下几层含义，（1）绝对空间是真实感知空间的抽象；我们可以设想一个玻璃围成的正方体，假设这个玻璃正方体相对绝对空间静止，将玻璃正方体中的所有物质抽去（包括引力场），并让玻璃壁变得无限薄，并最终消失，这样得到的玻璃正方体围成的空间，就是绝对空间。
绝对空间与任何外在事物无关，永远静止；（2）物体相对于绝对空间的运动为绝对运动，牛顿认为绝对运动可用旋转水桶中水面是平面和凹面判断，如果水面是平面则水相对绝对空间没有转动，如果水面是凹面则水相对绝对空间有转动，即只有相对绝对空间的加速运动才产生惯性力，通过惯性力的有无可判断物体相对绝对空间是否加速，并证明绝对空间的存在；（3）相对绝对空间静止或匀速运动的坐标系为惯性系，牛顿力学定律成立；（4）绝对空间中“一无所有”，所以绝对空间是“虚空”或称“无空间”。
虽然相对“绝对空间”加速与不加速可以通过惯性力的有无实验判别，但牛顿绝对空间的最大困难是（根据相对性原理）：无法通过实验判别物体相对绝对空间是静止还是匀速运动，这正是相对论要讨论的问题（相对论的观点：不存在绝对空间，不存在绝对运动，任何运动都是相对的）。
为了后面讨论和比较各种时空观，我们专门讨论“虚空”和“物质空间”的区别和联系。
“虚空”就是“一无所有的空间”（引力场也没有，因为引力场本质上也是一种物质），在物理上有时用“无限远空间”表示，牛顿和爱因斯坦都用过远离所有物质的无限远空间作“思想实验中的空间”，因为那里才有真正的惯性系。
“虚空”是否存在是个哲学问题，它和“物质是否无限可分”的哲学思想关联。
关于物质是否无限可分，历史上有两种不同的哲学思想，（1）以亚里士多德为代表[7]，认为物质无限可分；（2）以德谟克里特为代表[9]，认为物质不是无限可分的，存在最小的不可分粒子，称为“原子”。
如果“原子”存在，那么两个原子之间的空间就是“虚空”，所以“原子论”与存在“虚空”是一致的；另一方面，根据亚里士多德的思想，如果物质无限可分，那么就不存在原子，物质就是连续的，空间和物质无法分离，所以物质无限可分的哲学思想，必然导致“物质空间”的思想。
历史上最明确地把“物质空间”思想表达出来的是笛卡尔，笛卡尔坚持认为，一无所有的空间不存在，存在的空间一定包含物质[5]，即为“物质空间”或称为“笛卡尔以太”。
并且笛卡尔还以此提出了“以太物质空间宇宙模型”（如图1）：图1 笛卡尔宇宙模型（空间物质充满真空和整个宇宙）图中S表示太阳所在的位置，真空中充满了空间物质，它们围绕太阳形成漩涡，这种漩涡导致了太阳系的形成，宇宙中所有恒星都是一个个漩涡中心。
笛卡尔的宇宙模型有一个最大的优点，它可以说明太阳系的历史演化和光线通过太阳附近时会发生弯曲，这是牛顿力学做不到的，牛顿能做的只能是假设“上帝的第一次推动”。
如果用现代科学来回答物质到底是否无限可分？最优的可选答案是：“物质相对无限可分”。
即：物质是分层次的，层次越高，越难分离，就化学反应而言原子是不可分的，但就核反应而言原子是可分的，任何层次的物质都是可分的，但越往后越难分离。
有了以上的铺垫，就可给“理想物质空间”下一个定义：充满无穷小连续物质的空间为“理想物质空间”。
这样“物质空间”的定义是：连续物质占据的空间就是物质空间，如：空气、水、真空等，它们是“理想物质空间”的近似，就像理想气体和真实气体的关系一样。
定义中的真实物质空间中的连续是相对的，真实的自然不存在“无限小连续的物质”，所有的物质都有微观结构，也就是任何层次的物质都是可分的，但存在“相对的连续物质”，例如：对鱼而言，水就是它们生存其中的“物质空间”，对人而言，空气就是人生存其中的“物质空间”，对恒星而言，真空就是它们运动其中的“物质空间”，物质空间思想强调所有空间中都存在物质，任何物体都在物质空间中运动。
物质空间具有层次结构（笛卡尔哲学思想中没有这个概念，物质空间的层次思想是根据现代科学证据提出的一个假设），“空间物质”由稠密到稀薄，从低级到高级递进。
最稠密的空间是宇宙大爆炸时（或黑洞内的）的“奇点”，最稀薄的空间是一无所有的空间，即“无”空间（虚空），“奇点”和“无空间”为极限空间，一般稀薄的空间物质包围稠密的空间物质，物质空间层次结构如图2所示。
图2 物质空间层次结构模型简单地讲，“虚空”就是一无所有的空间，它作为极限空间而存在，“物质空间”就是含有物质的空间，它包含我们周围可感知的空间。
下面讨论“物质空间”概念和“以太”概念的区别？“物质空间”来源于笛卡尔“一无所有的空间”不存在的哲学思想，爱因斯坦也认为笛卡尔是正确的[6]，广义相对论的推理是：物质决定空间的弯曲，空间决定物质的运动。
爱因斯坦曾表示：相对论转了一大圈只是证明笛卡尔的思想是正确的。
如果将“一无所有的空间不存在，存在的空间中都存在物质”作为公设或假设，那么这个假设应称为：笛卡尔-爱因斯坦物质空间假设。
这个假设正确性的根本依据是“物质空间层次模型和高维空间模型在数学上是等价的”[10]，这一点类似于量子力学中薛定谔的波动力学和海森堡的矩阵力学是等价的。
“物质空间”强调物质和空间不可分离，强调所有的物体运动均在一定的“物质空间”中进行。
“以太”的概念是为了说明某些物理现象（如光或电磁波）的性质，通过和机械波的类比而提出的假想物质，“以太”概念的关键是它的性质类比，至于它到底是什么，一直没有搞清楚，真空中的物质很多，现在知道的有：宇宙背景辐射、引力场、宇宙射线、电磁波、星际物质、暗物质、暗能量等等，“以太”到底是什么物质组成的没有确定的概念。
而“物质空间”概念，强调空间中的物质存在，所有的物质都存在于一定的空间中，所有的空间中必存在物质，物质和空间是不可分割的，所以“物质空间”概念是明确的，可感知的，空气是一种物质空间，人在空气中急行时可感知空气的存在；同理当物体在真空中以接近光速运动时，同样可感受到真空的物质存在。
可以得出这样的一条规律：“在越稀薄的物质空间中越需要高速运动才能感受到物质和空间的相互作用”。
蜗牛的运动是不需要考虑空气的存在的。
如果我们去仔细阅读爱因斯坦的著作，会发现爱因斯坦有一个从否定“以太”存在[2]到肯定“以太”存在[6]的思想转变过程，那么这是否意味着爱因斯坦的思想前后矛盾呢？仔细地分析发现不矛盾，因为前后两种“以太”不是同一种以太，用爱因斯坦自己的语言表达就是：第一种“以太”是“洛伦兹以太”，爱因斯坦认为这种以太不存在，第二种“以太”是“广义相对论以太”，即构成空间本身的以太。
“洛伦兹以太”是假想的电磁波载体，“广义相对论以太”是假想的引力波载体，也就是说，洛伦兹以太的振荡是电磁波，而广义相对论以太的振荡是引力波，两者不是同一个东西。
引入广义相对论以太的基本思路是：物质和能量的分布决定空间的“弯曲”程度和分布一无所有的空间是谈不上“弯曲”的，所以不存在空间的弯曲必然是某种客观存在的弯曲这种客观存在就是“广义相对论以太”。
在爱因斯坦的广义相对论中电磁场是作为实体物质的一部分考虑的[8]，但引力场和空间是不可分割的，引力是几何空间的属性。
另一条思路是：牛顿力学和相对论的本质区别是，运动物体和空间能否发生相互作用？牛顿力学认为，运动物体和空间是不会发生相互作用的，相对论认为运动物体和空间是会发生相互作用的。
推理：如果空间一无所有就不会发生运动物体和空间的相互作用如果物体和空间可以发生相互作用，空间中一定存在某种客体即“广义相对论以太”。
综上所述，“物质空间”概念和“以太”概念是有所不同的，主要区别有两点，（1）物质空间概念中所有连续物质占有的空间都可视为物质空间，如对鱼而言，水就是它们生活其中的物质空间，对人而言，空气就是人生活其中的物质空间，历史上从来没有人将水和空气看成是以太，所以两者是不同的概念。
（2）物质空间思想认为物质和空间是同存的，“洛伦兹以太”思想不强调这一点，即允许空间存在而电磁场不存在，“洛伦兹以太”和空间可以不同存，这一点爱因斯坦在文献[6]的附录中也进行了表述。
爱因斯坦的“广义相对论以太”更接近“物质空间”思想。
由于“物质空间”只强调“一无所有空间”不存在，对空间的性质不强加规定，这样就避免了“机械以太”的种种矛盾。
2. 绝对时间和相对时间牛顿在“原理”一书中阐述的绝对时间是：“绝对的、真实的和数学的时间，由其特性决定，自身均匀地流逝，与一切外在事物无关”。
牛顿的绝对时间有如下几层含义：（1）时间是均匀流逝的，即：时间流逝的快慢是永远不变的，并与其他事物无关，特别是与空间无关；（2）时间是无始无终的，任何一个确定的时间点之前和之后一定还存在时间[17]；（3）一只具体的时钟的误差，不是由时间本身产生的，而是由具体的计时方法和装置产生的。
只要定义理想的标准钟，那么所有的标准钟都是走得一样快的；（4）所有的标准钟一经对准，无论在何时何地都是同步的。
关于爱因斯坦的相对论时间概念的由来，必须从相对论理论的建立谈起。
历史上构造物理理论的方法大体上可分成两种：模型构造法和公理构造法，爱因斯坦又称为“构造理论”（Constructive-Theory）和“原理理论”（Principle-Theory）[13]，模型构造法中将研究涉及的对象建立具体的物理模型，然后对模型中的物理量，根据实验建立定律，由定律组（方程组）形成理论体系。