論絕對時空觀和相對時空觀的誤區(qū)

　　你是絕對時空觀，還是相對時空觀，現(xiàn)在大家一起來閱讀下面這篇論文吧。

　　導讀：我們對空間的認識還存在著極大的誤區(qū)。誤區(qū)，絕對時空觀和相對時空觀的誤區(qū)。

　　關鍵詞：絕對時空觀，相對時空觀，誤區(qū)

　　從亞里士多德的地心說，到牛頓的絕對空間，再到愛因斯坦的相對論，時空觀的幾次大的改變，引發(fā)了物理學上的幾次大革命。但是，問題還遠遠沒有得到解決，我們對空間的認識還存在著極大的誤區(qū)。

　　(一)

　　自古以來，人們對于運動學的研究一直徘徊在兩個問題之上，第一個問題是，物體在空間中的位置是否絕對的?如果答案是肯定的，那么物體的靜止和運動也將是絕對的，相反，如果答案是否定的，那么，靜止與運動將是等效的，可以相互轉換的;第二個問題是，世界是否存在著中心?如果承認存在著中心，那么我們不僅又回到地心說的時代了嗎?如果不承認存在著某種中心，那么為何蘋果總是落向地球，而不是其他方向?對這些問題的解答，便構成了我們的時空觀�？茖W史上有代表性的主要是三種觀點：

　　亞里士多德認為，地球位于整個宇宙的中心，整個宇宙由環(huán)繞著地球的七個同心球殼組成，月亮、太陽、行星和恒星分別處在不同的球殼上，它們都作完美的園運動�？臻g的位置是絕對的，每個物體都有各自的天然位置，只要沒有阻擋，每個物體都力圖到達各自的天然位置。物體之所以會運動，其原因就是它們還沒有達到各自的天然位置。論文格式，誤區(qū)。

　　牛頓認為，在物質之外還存在著一種絕對空間，物體的運動都是相對于這個絕對空間的，物體的靜止、勻速運動、加速運動都是相對于這個絕對空間而言的，在這個絕對空間中坐標的改變從而決定了運動規(guī)律。物體都趨向于保持原來的狀態(tài)，保持原來的位置，如果要讓它改變，就必須施加力的作用。牛頓還認為這個絕對空間到處都是均勻的，不存在著中心。

　　第三種時空觀是伽俐略和愛因斯坦的相對論。相對論認為，一個物體所處的位置是相對于參考系或觀察者的，在不同的觀察者看來，同一種運動可以表現(xiàn)為不同的運動形式，例如一個蘋果的下落，對于地面的參考者來說，是一個加速運動，而對于愛因斯坦電梯里的人來說，蘋果則是靜止，完全沒有運動，因此，運動都是主觀的感覺。物體在空間各點都是等效的，運動形式之間可以相互轉換，因此不存在任何特殊的參考系，不存在著中心。論文格式，誤區(qū)。

　　(二)

　　雖然這幾種時空觀囊括了問題的所有的可能答案，但是，仍然沒有那一個理論能夠完滿地解釋自然規(guī)律，現(xiàn)代科學還存在著許多自相矛盾的佯謬，還存在著許多不符合定律的自然現(xiàn)象。這是否是因為我們對問題考慮的還不夠全面，分析的還不夠透徹，或者根本就忽略了最實質的內容?事實正是如此�，F(xiàn)代科學之所以出現(xiàn)那么多錯誤，之所以在運動學方面出現(xiàn)危機，關鍵在于我們對于“空間”概念的模糊和含混。

　　現(xiàn)代科學的所謂“空間”其實是混淆了兩種截然不同的概念：

　　一是物理上的客觀實在。譬如電磁波的介質，光線所通過的路徑……，一言以蔽之，我們將粒子以外的，我們感覺上“沒有粒子”而被認為“沒有物質”的空洞世界稱作空間，同時將物體在其中位置的機械變化稱作運動。事實上，真空并不虛無，我們的空間充滿著連續(xù)物質。論文格式，誤區(qū)。因此，物理學上的所謂空間就是一種背景連續(xù)物質，物體在空間中運動要受到這種連續(xù)物質的阻滯作用，正如在海水里的運動一樣，物體的運動規(guī)律是依據(jù)相對于這種連續(xù)物質作什么運動而定。

　　空間的第二種概念是數(shù)學上的抽象坐標。論文格式，誤區(qū)。由于我們將體積定義為物體所占有的空間，將光的路線當作數(shù)學上的直線，繼而讓我們似乎覺得空間是存在于物質之外的概念，使得空間非物質化了，抽象化了，而將空間與坐標等同起來，將坐標的無限延伸性和恒定不動性看作是空間的基本屬性。這樣，空間就完全絕對化和理論化了，而不是物理學上原來的空間概念。

　　(三)

　　可見，我們傳統(tǒng)的空間概念代表著兩個方面，一方面是物體運動所參考的空間，另一方面是表征物體位置的坐標空間。在物體的運動特性和力學特性上，只有第一種空間才起作用，而且是決定作用。物體的運動規(guī)律是依據(jù)相對于背景連續(xù)物質作什么運動而定，當加速的時候，必然會受到這種連續(xù)物質的阻滯作用，也就是說，這種背景連續(xù)物質有保持物體靜止的作用。只要物體相對于連續(xù)物質有著位移，它就必然服從運動規(guī)律，只要物體相對于連續(xù)物質沒有位移，它就沒有受到力的作用——而不管它的坐標位置有多大的改變。例如，月亮在繞著地球公轉，但是，它相對于背景連續(xù)物質沒有運動，因此，它不受到任何阻力，也不需要任何動力，更不符合圓周運動的規(guī)律。數(shù)學上的空間只是一個抽象的概念，只是人腦中的一種坐標而已，它不存在于自然界，它只能描述物體的位置，而對運動和力則毫不干涉、毫無影響。如果我們將這兩個空間各自抽提出來，那么，物體在第一種空間中的運動將要遵循絕對空間的規(guī)律，只不過這個絕對空間本身也在流動;而在第二種空間中的運動和靜止將完全是等效的，物體在其中可以任意改變位置而不需要力的作用。

　　但是，由于我們混淆了空間的兩種概念，認為物體保持一定的坐標位置是空間的特性，以致造成世界上所有的物體都處于恒定不動的空間之中即上帝所規(guī)定的位置這種錯覺。事實上，假如我們的空間真的嚴格地一無所有，那么，將不能確定物體的運動狀態(tài)，因為無論以多大速度運動，或者旋轉，或者靜止，都不受到任何阻力，也不需要任何外力來克服改變運動狀態(tài)所遇到的阻力，它很容易地就從一個位置移動到另外一個位置，很容易地從一個狀態(tài)變到另外一種狀態(tài)，也即空間中的各點、各種運動都是等效的。論文格式，誤區(qū)。同時，在這個嚴格空洞的宇宙中，物體也失去了參考系，處于坐標上任何位置都毫無差別，我們不能區(qū)分所謂的上、下、左、右，也沒有所謂的運動和靜止，因此也無法目測這個物體是否運動。在現(xiàn)代物理學中，我們混淆了“空間”的兩種不同概念，我們一方面將運動定義為相對于背景連續(xù)物質的運動，另一方面又將恒定不動的坐標性質賦予這種參考“空間”，勢必會造成我們在理論上的混亂。

　　(四)

　　當然，假如背景連續(xù)物質之間不存在著相對運動，假如這種介質完全靜止，猶如一個剛性的整體，那么，這個運動學空間將與坐標空間毫無區(qū)別、合二為一了。事實上，背景連續(xù)物質并不是鋼板一塊，物質之間的相對位置并不是一成不變的，也就是說，運動的參考系本身也在變化無窮。但是，參考系本身的變化我們無法察覺，我們只能看到一個物體的坐標的改變，而將這種坐標的改變稱為運動，這樣就必然會使得我們大惑不解：一些物體的運動仿佛要受到空間的阻礙，而另外一些運動卻好象非常自由，運動與空間到底是什么關系呢?在現(xiàn)代科學中，我們認為運動所參考的空間是一個剛性的整體，那么就只可能存在著與運動的兩種關系：要么對運動進行干涉，使得物體難以改變自己的位置，運動是絕對的;要么認為對運動不產生影響，不管怎樣改變位置，都不受到力的作用，空間中的各點都是等效的。這就必然導致絕對與相對這兩個極端的概念，無論是絕對論、還是相對論都是錯誤的。

　　其次，世界不存在著中心，但是，卻存在著無數(shù)局部的力學中心;背景連續(xù)物質的分布，就總體來說，是均勻的，但是在局部上卻有著不均勻，例如在太陽系，絕大部分的物質都集中于太陽和九顆行星之上，而正是由于這種密度的差別，才導致了蘋果落向地球的這一類自發(fā)運動。因此，我們的運動學空間，也即我們的背景連續(xù)物質，是整體地均勻，是由不均勻的局部所構成的均勻的整體，不存在著整個世界的中心，但卻存著無數(shù)的力學中心，例如太陽、地球、月亮都是這樣的中心，在它們周圍的物體將趨向于落向它們的球體之上。論文格式，誤區(qū)。但是，現(xiàn)代科學卻是很機械的，要么認為世界是不均勻的，存在著一個總的中心，要么認為世界是絕對均勻的，各處都毫無差別。這種極端的作法對于混淆了“空間”概念的現(xiàn)代科學是在所難免的。既然空間是坐標性質的，那么我們這個參考系就將是一個剛性的整體。如果一個物體相對這個空間中的某一點靜止，那么，它相對于其它各個部分都絕對靜止;同樣，假如某個天體在我們看來有著坐標的變化，那么它勢必就在相對周圍的空間作運動。因此，要么地球就是世界的中心，要么蘋果就不應該落到地球上來!

　　綜上所述，無論是絕對論，還是相對論，都存在著一個根本性的錯誤：將數(shù)學上的坐標系與物理上的運動背景混為一談。如果我們認識到了這個錯誤，從而接受了正確的時空觀，那么，物理學上的所有陰云都將不復存在，物理學上的所有問題都將迎刃而解。

【論絕對時空觀和相對時空觀的誤區(qū)】相關文章：

相對論和量子論的局限與物理學的新方向10-01

高中狹義相對論的教法10-05

宅人相對論的作文素材10-06

東方時空觀后感范文03-31

淺析語言相對論對當代認知語言學的影響10-08

論仲裁協(xié)議的獨立性與相對性10-07

高中物理《狹義相對論的其他結論》教學教案10-08

試論語言相對論對當代認知語言學的影響10-05

認識論的原理和方法論10-01