牛顿和爱因斯坦的猜想

爱因斯坦与牛顿

这时牛顿拍着哈雷肩膀说：“这个模型虽然精巧，但比起真正太阳系，实在算不上什么；你尚且相信一定有人制造它，难道比这个模型精巧亿万倍的太阳系，岂不是应该有全能的神，用高度智慧创造出来的吗？”哈雷恍然大悟，终于相信神的存在。
牛顿的三大定律，描述了宇宙发展变化的规律及其原因。可以这样说，牛顿对“动”起来之后的世界的解释是清晰明了的，但对宇宙是如何“动”起来的是无法解释的。世间万物，日月星辰，为什么会按照一定的规律运动，这“最初的一击”是从何而来的？沿着这里思路推理下去，最终牛顿把这个“最初的一击”归结为上帝。牛顿也就从科学家走到了神学家。
牛顿这样评价自己的科学成就，只不过是在“追随神的思想”，“照神的思想去思想而已”。他总结对宇宙万物的看法说：“宇宙万物，必定有一位全能的神在掌管、统治。在望远镜的末端，我看到了神的踪迹。”
是偶然吗？--牛顿及爱因斯坦对神的看法
爱因斯坦与牛顿被认为是人类历史上最伟大的科学家，他们都站在了当时的思想领域的最高峰。
当他们穷尽了物理世界的客观规律之后，他们终于发现，关于宇宙问题的最终答案，只能指向神。
牛顿的天才是多方面的，他在天文、地理、数学、神学等方面都有辉煌的成就，他最有名的著作《自然科学的数学原理》是近代科学的基石。
哈雷是牛顿的好友，英国著名天文学家，哈雷彗星的轨道就是他所推算的，他不相信宇宙中一切的天体是神创造的。有一次，牛顿造了一个太阳系模型，中央是一个镀金的太阳，四周各大行星各照各的位置排列整齐，一拉曲柄，各星球立即按照自己的轨道***的转动，形象非常的美妙。有一天，哈雷来访，看到这个模型，玩弄了好久，惊叹不已，立刻问这是谁造的。牛顿回答说，这个模型没有人设计和制造，只不过是偶然间各种材料凑巧碰在一起பைடு நூலகம்形成的。哈雷说，无论如何必定有人造它，并且是位天才。

物理学家的小故事

爱因斯坦小时候十分贪玩。

他的母亲常常为此忧心忡忡，再三告诫他应该怎样怎样，然而对他来讲如同耳边风。

这样，一直到16岁的那年秋天，一天上午，父亲将正要去河边钓鱼的爱因斯坦拦住，并给他讲了一个故事，正是这个故事改变了爱因斯坦的一生。

故事是这样的：“昨天，”爱因斯坦父亲说，“我和咱们的邻居杰克大叔清扫南边工厂的一个大烟囱。

那烟囱只有踩着里边的钢筋踏梯才能上去。

你杰克大叔在前面，我在后面。

我们抓着扶手，一阶一阶地终于爬上去了。

下来时，你杰克大叔依旧走在前面，我还是跟在他的后面。

后来，钻出烟囱，我发现一个奇怪的事情：你杰克大叔的后背、脸上全都被烟囱里的烟灰蹭黑了，而我身上竟连一点烟灰也没有。

”爱因斯坦的父亲继续微笑着说：“我看见你杰克大叔的模样，心想我肯定和他一样，脸脏得像个小丑，于是我就到附近的小河里去洗了又洗。

而你杰克大叔呢，他看见我钻出烟囱时干干净净的，就以为他也和我一样干净呢，于是就只草草洗了洗手就大模大样上街了。

结果，街上的人都笑痛了肚子，还以为你杰克大叔是个疯子呢。

”爱因斯坦听罢，忍不住和父亲一起大笑起来。

父亲笑完了，郑重地对他说，“其实，别人谁也不能做你的镜子，只有自己才是自己的镜子。

拿别人做镜子，白痴或许会把自己照成天才的。

”爱因斯坦听了，顿时满脸愧色。

爱因斯坦从此离开了那群顽皮的孩子们。

他时时用自己做镜子来审视和映照自己，终于映照出生命中的熠熠光辉。

感悟：盲目地与别人相比较，以为自己比身边的人聪明就满足了，或者觉得自己不如别人就沮丧了。

这是多么的愚蠢啊！每一个人都有其不同的人生目标和生活方式，自己才是自己在这个世界上最可靠的人生向导。

2.牛顿（1642～1727）-英国物理学家、数学家。

曾任英国皇家学会会长。

牛顿是举世公认的、有史以来最伟大的科学家之一。

他的幼年充满了辛酸，在他出生前3个月父亲便去世了，之后母亲改嫁，他是由外祖母抚养成人的。

23岁毕业于着名的剑桥大学后留校工作。

后因逃避伦敦流行的鼠疫来到母亲的农场里。

牛顿与爱因斯坦

经典力学总结了低速物体的运动规律，它反映了牛顿的绝对时空观。绝对时空观认为时间和空间是两个独立的观念，彼此之间没有联系，分别具有绝对性。绝对时空观认为时间与空间的度量与惯性参照系的运动状态无关。牛顿认为“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而a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”。这就是牛顿力学的“绝对时间”和“绝对空间”。
那些年，
我们崇拜的科学巨星
同样的眼神，不同的世界
艾萨克· 牛顿
国籍：英格兰出生地：英格兰林肯郡出生日期：1964年1月4 逝世日期：1727年3月31日职业：科学家，物理学家，数学家，哲学家荣誉：英国皇家学会会长、法国科学院会员个人简历：牛顿1661年进入剑桥大学三一学院，1665年因鼠疫回到家乡，1669年任卢卡斯讲座教授， 1672年，29岁的牛顿当选为皇家学会会员，1689年当学国会中的大学代表。作为国会议员，牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。 1703年担任皇家学会会长，1705年牛顿被封为贵族。
这三个非常简单的物体运动定律，为力学奠定了坚实的基础，并对其他学科的发展产生了巨大影响。第一定律的内容伽利略曾提出过，后来R.笛卡儿作过形式上的改进，伽利略也曾非正式地提到第二定律的内容。第三定律的内容则是牛顿在总结C· 雷恩、J· 沃利斯和C· 惠更斯等人的结果之后得出的。
牛顿是万有引力定律的发现者。在开普勒行星运动定律以及其他人的研究成果上，他用数学方法导出了万有引力定律。牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中，创立了经典力学理论体系。正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律，实现了自然科学的第一次大统一。

牛顿绝对时空观和爱因斯坦相对论时空观的统一

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。

‘科学的判定标准是可证伪’，这个论断出自何处？

‘科学的判定标准是可证伪’，这个论断出自何处？这是科学哲学家卡尔·波普尔在著作《猜想与反驳》中提出的假设，可以在一定程度上帮助人们将科学与非科学的论断加以区别，但科学并非如此简单的东西，可以用一句话说清楚其性质，而且任何对科学本身的研究如科学哲学这样的学科，对于真正从事科学研究的科学工作者或者科学家而言，都颇有隔鞋搔痒之感。

就像著名物理学家诺奖得主和鼓手费曼所言，“科学哲学对科学的用处，就像鸟类学对鸟类的用处”。

意思是说，鸟儿会飞不是因为看了鸟类学的知识才学会飞的。

物理学家费曼是个典型的美国人，有着特有的美国风格的直率和幽默，他曾经应邀去演讲，什么是科学这样的难题，去看科学哲学家怎么说，不如多看看大科学家们的演讲之类，可能对科学会有更多体悟，如果不是直接看论文的话。

在另一个层面上，费曼也说过类似证伪的话，但其立意差别盛大。

不如让我引一段原文。

我要谈的第三个科学层面，是追根究柢的方法。

这个方法的基础，是认定观测（observation）是“检验某些事物是否为真”的大法官。

当我们明白，观测才是“判断某个想法是否包含真理”的终极大法官时，科学的其他面相或特色就都变得明显易懂了。

不过，科学上的所谓“证明”（prove）在这里的意思其实是检验（test），对大众而言，这整个想法应该翻译为“任何法则都必须接受异常情况的考验”；或者用另一种说法，“『例外』证明了某个法则的错误。

”这就是科学的原理。

到这里为止，费曼说过的话，与可证伪这个概念颇有相似之处，但也仅仅是相似罢了，仔细体会可知，这是证明和检验之间微妙的差异，科学假说或者理论并不是在做逻辑题或者数学题，因为假如例外真的证明了某个法则的错误，那正是让科学家兴奋的事情到来了，因为科学家乐于发现已知的错误或者不足，从而将认识不断的向前推进，这才是科学家真正做事的方式。

任何法则如果出现例外情况，而如果这例外情况经过观测之后证实不虚，那么原先设定的法则就错了。

预言中的圣人就是中国的牛顿或爱因斯坦

预言中的圣人就是中国的牛顿或爱因斯坦每当危机重重，时间之轮越转越快，巨人就会应运而生。

今天这个时代，已经到了灭亡的危险边缘，这不仅仅是第三次世界大战随时可能爆发，并引起一场核大战，消灭人类；即使这场战争得以避免，人类同样不能乐观，因为科学打倒了上帝，却没有发现它的取代物——自然规律，使人类思想进入了空前的混乱，科学此时成了人类破坏自然的帮凶，大大加速了自然破坏的力度，用不了多久，人类就会由于灭亡了人类生存的自然基础而消灭自己。

不过，危机往往就是转机，预言显示，在这个时代必然会出现一个巨人，他能够力挽狂澜，扭转人类的历史进程，使人类走向世界大同。

今天这个时代，是一个非常特殊的时代，科学迷信占据了世界文化的主流，如果不能够顺应它，无论你的理论再高明，也无法得到世界的公认。

南怀谨说得好：“以未来的趋势看，不可忽视科学的力量，一个新的理论出现，马上可以使整个世界改观，在科学上的成就也就是最高的智慧，也是菩萨，并不简单！我在此预言，今后的菩萨大都将出现在科学界，不如此不能转变这个世界。

我们现在的世界不是敲敲木鱼、打打坐所能改变，这是朝代趋势，各位拭目以待吧！”为什么说巨人必出现在科学界呢？答案是显而易见的，现在的科学并不是单纯的科学，它还是一种时髦哲学，它打倒了上帝，却没有发现上帝的取代物——自然规则，结果使绝大多数人以为必然性的规则不存在，人可以为所欲为，科学成为了人类破坏自然的工具。

比如，量子力学出现以后，它否定了必然性规律的存在，这使政治家高估了自己的力量，从而想征服世界，第一、二次世界大战就是在这种“人定胜天”的思潮中产生的，如果还不能认识到规律对人类社会的决定性，第三次世界大战随时可能爆发。

必然性的规则真的不存在吗？从人类的文化史来看，相信决定一切的必然性规律存在的历史有几千年，不管是西方宗教中的上帝决定一切，还是东方文化中的天地人三极之道决定一切，包括西方科学发展之初建立的“自然规律神圣不可侵犯”的思想，都是决定论的，而否定必然性的历史只有一百年不到，它是在量子力学之后才产生的。

英国科学家认为爱因斯坦与牛顿曾患有孤独症

英国科学家认为爱因斯坦与牛顿曾患有孤独症不可否认，英国科学家艾萨克·牛顿和德裔美国科学家阿尔伯特·爱因斯坦算得上人类历史上最伟大的两位物理学家，但英国科学家认为，这两位天才可能患有阿斯伯格综合征。

阿斯伯格综合征是孤独症的一种，此病患者缺乏社交和交流技巧，并会强迫自己做一些事情，但他们的学习能力和智力并不受影响。

尽管目前不可能对两位死去的天才作出准确的诊断，但剑桥大学科学家西蒙·巴龙—科恩和牛津大学科学家伊万·詹姆斯仍对他们的个性进行了研究。

他们的研究已刊登在英国的《新科学家》杂志上。

《新科学家》杂志说：“牛顿看起来有些传统。

他很少说话，对工作专心致志，有时经常会忘记吃饭，对他仅有的几个朋友也显得比较冷淡和脾气不好。

”
科恩认为，爱因斯坦也是个不合群者，当他还是个孩子的时候，就不断重复着一些句子。

尽管爱因斯坦也会交朋友，并会就一些政治问题发表谈话，但他仍旧表现出一些阿斯伯格综合征的症状。

科恩认为，激情、坠入爱河及维护正义等等并非与阿斯伯格综合征格格不入，它们“能够完美结合在一起”。

（罗夏文）
《科学时报》2003年6月。

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。

爱因斯坦对牛顿力学的评价

爱因斯坦对牛顿力学的评价
爱因斯坦：其实在您的时代，阁下的思想和创造力已是人类所能达到的最高境界。

即使在今天，您的诸多创见仍指引着物理学的发展。

虽然在我们的追根究底之下，这些观念必须以其他违反日常经验的东西来取代。

爱因斯坦：自然在牛顿面前好像是一本内容浩瀚的书本，他毫不费力地遨游其中。

他的伟大之处在于，他集艺术家、试验者、机械师和理论家于一身。

牛顿的各种发现已进入公认的知识宝库，成为"伟大的人类之光"。

爱因斯坦："只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他"。

爱因斯坦是怎么评价牛顿的
牛顿经常说过一句话：“我之所以看得比别人远，是因为我站在巨人的肩膀上。

”
其中这句话有一个小故事，由于牛顿的书《自然哲学的教学原理》非常难懂，一个哲学家找牛顿开辅导数目，牛顿就开了一张，哲学家看了这张书目惊叹不已：爱因斯坦对这位科学的先驱是非常崇敬的。

他说：“牛顿自己比他以后许多博学的科学家更明白他的思想结构中固有的弱点。

这一事实常引起我深深的敬佩。

”。

爱因斯坦解决了,牛顿的疑问

爱因斯坦解决了,牛顿的疑问万有引力真是来自一棵苹果树吗？这是一个所有中国人都知道的故事：1666年夏天的某一天，牛顿一直都呆在他的老家，那是位于英国林肯郡格兰瑟姆镇的伍尔索普庄园，现在已经成为著名的牛顿故居。

在此前一年，也就是1665年，22岁的牛顿获得了剑桥大学的学士学位。

那时的牛顿才华初露，在他即将在剑桥的学术界发出自己的声音之际，伦敦却爆发了瘟疫。

牛顿不得不离开剑桥，回到了乡下，然而乡下的日子也是很充实的——他的果园成了他思考数学、物理问题的场所。

这注定是不平凡的一天，当牛顿坐在苹果树下思考时，一个苹果砸到了他的头上。

于是一个广为人知的问题在牛顿脑海中出现了，苹果为什么会往地下掉？答案也是众人皆知，这是因为有万有引力！仿佛一个砸在地上的苹果，引导牛顿超前、独立地思考出了万有引力理论。

事实真的是这样吗？不是的。

牛顿说过：“如果说我看得比别人更远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。

”万有引力定律之所以能被发现，是因为牛顿“站在了”几个“巨人”的肩膀上。

其中最重要的一個“巨人”，便是德国天文学家约翰尼斯·开普勒。

开普勒原是丹麦天文学家第谷·布拉赫的助手，但这个助手职位仅仅做了不到一年，第谷就逝世了。

开普勒非常幸运的获得了第谷长达20多年天文观测的精确数据。

他对这些数据进行了仔细的研究，发现了行星沿椭圆轨道运行的现象，并且提出行星运动三定律（即开普勒三大定律），为当时所观测的行星轨道运行的规律做了总结。

但问题是，这些行星为什么会绕着恒星运动？是力在起作用吗？如果是力的话，是什么力，这个力怎么计算，它有什么规律？可以说，正是开普勒三大定律的发现，引发了物体间存在万有引力的猜想，而且牛顿直接由开普勒三大定律推出了万有引力定律——任何物体之间都有相互吸引的力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，而与它们之间的距离的平方成反比。

万有引力的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。

万有引力定律出现后，人们才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上，从而创立了天体力学。

猜想——验证——归纳——运用

“猜想——验证——归纳——运用”的小学数学教学模式一、模式的理论依据：牛顿曾经说过:没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现，爱因斯坦的不少发明和理论也都是由一定的猜想而产生的。

《新课程标准》指出：数学教学活动应激发学生兴趣，调动学生积极性，引发学生的数学思考，鼓励学生的创造性思维；要注重培养学生良好的数学学习习惯，使学生掌握恰当的数学学习方法。

学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。

除接受学习外，动手实践、自主探索与合作交流同样是学习数学的重要方式。

学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程。

猜想验证是一种重要的数学思想方法，正如荷兰数学教育家弗赖登塔尔所说“真正的数学家——常常凭借数学的直觉思维做出各种猜想，然后加以证实。

”因此，小学数学教学中教师要重视猜想验证思想方法的渗透，以增强学生主动探索、获取数学知识的能力，促进学生创新能力的发展。

二、模式的教学目标：1、教师方面：引领数学教师理解《新课程标准》，研究新教材，更好地整体把握教材体系，对教材中的教学内容和呈现方式进行深度思考、重新组合、创造性地用好，达到优化有效，从而进一步提高教师驾驭教材的能力以及科学、合理设计课堂教学方案，从而提高课堂教学效果。

2、学生方面：激发学生学习的兴趣，引导他们积极投身到数学学习的过程中去；数学猜想能缩短学生解决问题的时间，使学生获得数学发现的机会，提升他们的数学思维能力；数学猜想能促使学生产生探究知识的欲望，提高观察、分析问题的能力，增强学生的创造力。

三、模式的操作流程：（一）、知识迁移——有“理”猜想，激活思维学生的生活经验和已有知识常常与新知之间存在着一层“真空地带”，这正是学生学习新知时在认知和心理上竭力要跨越的障碍。

在教学过程中，学生的猜测活动就应在这“真空地带”中展开，让学生抓住新旧知识的连接点，创设一定的问题情景，使学生能借助旧知产生“正迁移”，先建立猜想，然后从不同角度来验证猜想。

牛顿距离与爱因斯坦距离的不同带来的问题

牛顿间隔与爱因斯坦间隔的不同带来的问题众所周知，关于时间与空间，牛顿认为时间和空间都是的绝对的。

并且牛顿认为空间是平直的。

因此时间和空间都是绝对不变的。

而爱因斯坦认为，时间和空间都是相对的。

因此，时间可以膨胀，空间也可以弯曲。

尽管如此，对爱因斯坦来说也有一个绝对不变的东西，就是“光速〞。

时间和空间都可以变，唯一不变的就是光速。

我们知道：“间隔是速度与时间的乘积〞。

因此，假如用光时换算间隔的话，就会产生出两个间隔。

一个是“牛顿间隔〞，一个是“爱因斯坦间隔〞。

这两个间隔可以是不同的，而且在宇宙尺寸的大间隔上肯定不同。

例如，就牛顿间隔而言，两个相距1万光年的天体的线性长度间隔就是用1万光年的时间乘以光速得到的间隔。

但是，对爱因斯坦间隔而言就不那么简单了。

首先，爱因斯坦的时间是可以膨胀的。

假如在两个天体之间的时间膨胀了万分之一，那么，牛顿的一万光年与爱因斯坦的1万光年就不相等了。

爱因斯坦的10000光年就应该是牛顿的10001光年。

显然，这样换算成线性长度间隔之后，牛顿间隔与爱因斯坦间隔可就相差非常远了。

不仅如此，因为牛顿的空间是平直的，所以，光线在牛顿空间里走的是“直线〞。

而爱因斯坦的空间是弯曲的，光线在爱因斯坦空间里走的应该是“弧线〞。

那么直线间隔又是多少呢？在爱因斯坦的时空中，时间和空间都是变数。

因此我们就不得不问：到底是用爱因斯坦的时间和空间计算出来的线性间隔符合客观事实呢还是用牛顿的时间和空间计算出来间隔符合客观事实？更重要的问题是：当我们在进一步研究宇宙中与超远间隔有关的现象时，到底应该是使用牛顿的间隔还是使用爱因斯坦的间隔呢？从上面的说明不难理解，牛顿和爱因斯坦这两个间隔之间的“差〞在越小的空间间隔上越不明显，但在越大的空间间隔上越明显。

而且这个差的变化似乎随着间隔的增加呈现加速膨胀的趋势。

这让我们不能不联想到所谓宇宙膨胀的理论。

从现象上讲宇宙膨胀与牛顿间隔和爱因斯坦间隔之间的差的变化形式非常相似。

牛顿时空观与爱因斯坦相对论

牛顿时空观与爱因斯坦相对论牛顿和爱因斯坦，哎呀，这两位大咖真的是科学界的“老前辈”了。

他们的理论就像那古老的传说，能让我们感到既神秘又震撼。

咱们先说说牛顿吧，那个家伙真的是个传奇。

想象一下，坐在树下，他的思绪就像秋天的落叶，忽然就飘到了苹果掉下来的那一瞬间。

对，就是那颗苹果。

牛顿看着苹果落地，突然就领悟了万有引力的道理。

牛顿觉得，嘿，这世界不是那么简单的，任何东西都有它的运动轨迹。

他就像一位古老的魔法师，把自然界的秘密揭开了一角，让我们看到了物体之间的相互作用。

大家都知道，牛顿把运动的三大定律写得清清楚楚，简直是科学界的“黄金法则”。

想想看，牛顿的理论就像一块基石，让后来的科学家们在这上面继续打磨、雕刻。

不过，转眼间，时代变了，牛顿的观念开始受到挑战。

咱们来说说爱因斯坦，这位发型奇特、思维敏捷的天才。

他可是牛顿的“后辈”，但他的想法就像是从另一颗星球来的，完全颠覆了大家对时间和空间的看法。

你听说过相对论吗？那可是爱因斯坦的杀手锏。

简单点说，他的理论告诉我们，时间和空间并不是绝对的，而是相对的。

就像你和朋友一起看电影，如果你们正看得入迷，时间就会飞逝，而如果你在等公交，哎，那简直就像永恒的煎熬。

爱因斯坦告诉我们，速度越快，时间就越慢，这让许多人脑袋都大了，恍若走进了迷宫，找不到出口。

爱因斯坦的观点让人觉得，嘿，原来一切都是相互联系的，空间和时间像是一对老夫老妻，亲密得不得了。

他把这个概念变成了公式，E=mc²，听上去像是个简单的数学问题，但实际上却是宇宙运行的密码。

想象一下，爱因斯坦就像个宇宙侦探，揭示了能量和质量的关系，告诉我们这些看似平常的东西，其实蕴含着无穷的力量。

再说说牛顿和爱因斯坦的争论，这简直像是一场世纪对决。

牛顿就像是个稳重的老者，认为一切都有规则，万有引力把我们都联系在一起。

而爱因斯坦呢，他就像个年轻的叛逆者，觉得牛顿的理论是时候更新换代了。

他们两个就这样在科学的舞台上展开了一场思想的较量，真是让人捧腹又思考。

牛顿定律和爱因斯坦相对论的关系

牛顿定律和爱因斯坦相对论的关系
爱因斯坦的相对论是根据向量合成规律改造牛顿的万有引力定律，牛顿的万有引力为爱因斯坦的理论奠定了基础。

爱因斯坦假定，对于很大的距离而言，两质量之间的吸引力比按照平方反比定律得出的结果减小得更加快些。

这样，物质的平均密度就有可能处处一样，甚至到无限远处也是一样，而不会产生无限大的引力场。

这样就摆脱了物质宇宙应该具有某种象中心之类的东西的这种讨厌的概念。

爱因斯坦认为，牛顿理论的基本困难在于，它只有一个参照系即绝对参照系，没有第二个参照系即相对参照系，它只研究物体相对于绝对参照系即惯性系的引力定律，不研究物体相对于相对参照系即非惯性系的引力定律，因此它的引力定律只对惯性系有效，而对非惯性系无效，一旦把牛顿万有引力定律应用于非惯性系，必然出错。

所以要引入第二个参照系即相对参照系，并根据向量合成规律对牛顿万有引力定律加以改造，使之不仅对惯性系有效，而且对非惯性系也有效，从而当把它应用于非惯性系时不至于出错。

爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论比牛顿的万有引力定律研究更深入，指导意义更深远。

牛顿的万有引力公式与爱因斯坦的联系

牛顿的万有引力公式与爱因斯坦的联系
牛顿的万有引力公式是描述物体之间相互作用的引力力的数学公式，公式为：
F =
G * (m1 * m2) / r^2
其中，F表示物体之间的引力，G表示万有引力常数，m1和m2表示物体的质量，r表示物体之间的距离。

爱因斯坦的广义相对论给出了一种全新的对引力的解释，他认为引力是由于质量/能量使时空弯曲而产生的。

爱因斯坦提出了一种新的引力场方程，描述了物质和能量如何影响时空的弯曲，进而影响物体的运动。

这个方程被称为爱因斯坦场方程。

牛顿的万有引力公式可以看作是爱因斯坦场方程的一个特殊情况。

当物体的尺度相对较小、速度相对较低时，牛顿的万有引力公式可以用来近似描述引力作用。

而当物体的尺度较大、速度相对较高时，就需要用爱因斯坦的广义相对论来更精确描述引力作用。

因此，牛顿的万有引力公式和爱因斯坦的广义相对论是在不同尺度和速度范围下描述引力相互作用的两种理论。

牛顿当初的时间观是错的!爱因斯坦告诉你真相!

同志们，今天我们来讨论一下人类对现实世界的认识中最大的一个错误，也是这个世界给我们制造的一个幻觉。

时间这个概念我们每天都在使用，而且时时刻刻都在运用，但是当物理学发展到现在，我们突然发现这个概念实际上根本不存在。

最初，牛顿曾说过时间是宇宙的一个基本结构，是一个单向且不可逆的维度。

在那个时代，大多数人的基本认知也是如此。

大家普遍认为，自从宇宙形成以来，时间一直以一个恒定不变的速度流逝。

然而，直到爱因斯坦的相对论问世之后，这种观念被彻底颠覆了。

狭义相对论指出，时间的流逝速度并非恒定不变，而是随速度的增加而减慢。

这个结论是如何得出的呢？是因为科学家们发现了另一个颠覆人类认知的事实，即光速是恒定不变的。

假设有一辆小汽车，它以80英里/小时的速度行驶，而我站在原地观察，它就从我身边呼啸而过，速度就是80英里/小时。

如果我也有一辆汽车，我以80英里/小时的速度追赶它，那么在我的视角中，它对于我来说就停止了移动。

然而，光速却不遵循这个规律。

就如同地球在宇宙中高速运行，但无论光是从前方接近、后方追赶还是从各个方向照射过来，它的测量速度始终是每秒300,000公里。

现在存在一个问题，假设有一艘超级快的飞船，它的速度甚至可以达到29.99999万公里/秒，只比光速慢一丁点。

那么，有一天你喝点酒和手电筒比赛，不，你不是要挡住我，今天我只是要把一个电棍插进去，你才不会振动，你凭什么和我比赛呢？然后，你拿出飞船的钥匙准备启动飞船，你一启动，手电筒也打开了，加油向上飞，而我呢，我则用一个高速摄像机在我的视角中观察你，你和手电筒里的光几乎是并行的，然后光速慢慢超过了你，我观察了一个多小时，最后这束光才完全超过了你并飞走了。

但是对于你来说，事情是完全不同的，因为根据光速不变的原理，无论你的速度有多快，你看到的光速还是光速，一开关手电筒，那束光就瞬间消失了。

所以，我们其实观察到的是同一个过程，即光超过了你，但我在那里观察了一个多小时，而对于你来说，只是一瞬间的事情。

牛顿经典力学与爱因斯坦相对论力学的比较

⽜顿经典⼒学与爱因斯坦相对论⼒学的⽐较⽜顿经典⼒学的时空是平直的，时间是均匀流逝的，爱因斯坦相对论的时空是完全的，爱因斯坦相对论的时间是⾮均匀流逝的。

⽜顿⼒学将物体看做质点，物体的质量均匀不变性，外⼒作⽤物体，外⼒转化为物体的动能，爱因斯坦相对论物体的质量具有可变性，物体运动，物体产⽣引⼒场，物体质量随着运动速度⽽产⽣增加现象。

⽜顿经典⼒学物体与空间毫不相⼲，⽽爱因斯坦相对论物体与空间存在关联关系。

从李亚民终极理论来说，⽜顿⼒学⽆法解释物体的惯性物体，通过⽜顿⼒学发现物体具有惯性，但是，通过⽜顿⼒学⽆法解释物体为什么产⽣惯性。

从李亚民终极理论来说，物体的惯性是物体的引⼒能，物体的惯性是由物体的运动⽽产⽣，物体运动，物体产⽣引⼒场，物体引⼒场使物体产⽣引⼒能，物体的引⼒能使物体产⽣惯性，⽜顿⼒学不考虑物体由于运动⽽产⽣引⼒能，这是⽜顿经典⼒学的缺陷；从爱因斯坦相对论来说，物体运动，物体不但通过运动产⽣动能，物体通过运动还产⽣引⼒能，物体运动，物体产⽣引⼒场，物体的引⼒场使物体产⽣引⼒能。

⽜顿经典⼒学认为物体的体积、质量与物体的运动⽆关，⽽爱因斯坦相对论认为物体经典⼒学不考虑物体运动与物体体积和质量的关系，爱因斯坦相对论认为物体运动，物体产⽣引⼒场，但是，从李亚民终极理论来说，爱因斯坦相对论忽视了物体由于运动产⽣引⼒场，引⼒场使物体收缩凝聚，从⽽使物体的的体积变⼩，物体运动产⽣的引⼒场，物体引⼒场对空间物质产⽣引⼒凝聚作⽤，从⽽使物体的质量增加。

从李亚民终极理论来说，⽜顿经典⼒学是存在缺陷的，⽜顿经典⼒学将物体看做质点是⽜顿经典⼒学最⼤的缺陷，⽜顿⼒学将物体看做质点，导致物体的体积、质量具有不变性，物体与空间不存在关联关系。

从李亚民终极理论来说，爱因斯坦相对论也是存在缺陷的，爱因斯坦相对论缺乏对电荷的研究，从李亚民终极理论来说，物体运动，物体产⽣引⼒场，物体的引⼒场使物体收缩凝聚，从⽽使物体具有电荷性，爱因斯坦缺乏对电荷和电场本质的认识，从⽽使爱因斯坦相对论⽆法认识和理解引⼒的本质。

牛顿力学和爱因斯坦相对论

牛顿力学和爱因斯坦相对论在378年前的1月4日，牛顿出生了，牛顿留给了人类一个牛顿力学的礼物，牛顿力学是最早的定律，描述了我们周围的世界是如何工作的以及周围物体如何运动。

自那时以来，物理学发展起来，今天，我们有了奇妙的广义相对论。

牛顿力学和爱因斯坦相对论，都是当代物理的重要组成部分，我们仍在探索有关宇宙的未解事物。

这里，我们简要比较一下牛顿力学和爱因斯坦相对论。

在17世纪，牛顿提出了一系列规则和方程式，描述了我们周围的物理世界，这是我们在学校所学习的牛顿三个运动定律。

第一定律即惯性定律指出，除非有外力作用于物体，否则物体将保持静止或运动状态；第二定律指出作用在物体上的力是其质量和加速度的乘积；第三定律是对于每一个作用力，必有一个平等而相反的反作用力。

牛顿还给了我们著名的万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

所有这些方程和定律都是牛顿力学或经典力学的一部分。

这些定律和方程式具有一个重要特性，那就是所有观察者无论身在何处，以及他们是否在移动，与所处的惯性系无关，会以相同的方式认知到周围发生的事情，这些规律在惯性参考系内被认为具有普遍性。

惯性参考系是我们理解和描述相对运动的方式。

譬如说张三向李四走来，李四静止不动，所以张三在向李四移动。

但是张三与李四都在地球上，地球围绕着在太空中移动的太阳旋转。

但出于这样的观察目的，我们假定地球是静止的，所以地球是我们的惯性参照系。

我们还可以看到更多的例子。

如果张三驾车扔下一个苹果，李四站在车外看到车经过，李四会看到这个苹果走的是抛物线。

对于车内的张三来说，车是惯性参考系，苹果相对于车惯性系运动，处于惯性状态。

然后在19世纪，麦克斯韦提出了一系列方程式，他将电磁和光结合起来形成了今天我们所知的电磁学。

一个有趣的事情是，这些方程的形式根据观察者的惯性参考系而变化。

然后是20世纪初的洛伦兹变换，观测者在不同惯性参照系之间对物理量进行测量时所进行的转换关系，在数学上表现为一套方程组，能够证明即使惯性系发生变化，这些方程也可以保留其形式。

【名人故事】关于爱因斯坦的故事

【名人故事】关于爱因斯坦的故事导语：说起名人故事1888年(9岁)，爱因斯坦进路易波尔德高级中学自学。

在学校受到宗教教育，拒绝接受剃度仪式，弗里德曼就是指导老师。

10岁在医科大学生塔尔梅鼓励下，念通俗科学读物和哲学着并作。

至了12岁，自学欧几里德几何，同时爱因斯坦已经开始猜测欧几里德的假设。

16岁，自学回去微积分。

同年，爱因斯坦在瑞士理工学院的入学考试失利。

爱因斯坦已经开始思索当一个人以光速运动时会看见什么现象。

对经典理论的内在矛盾产生疑惑。

在16岁时，爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波，与此相联系，他非常想探讨与光波有关的所谓以太的问题。

以太这个名词源于希腊，用以代表组成天上物体的基本元素。

17世纪的笛卡尔和其后的克里斯蒂安惠更斯首创并发展了以太学说，认为以太就是光波传播的媒介，它充满了包括真空在内的全部空间，并能渗透到物质中。

与以太说道相同，牛顿明确提出衍射的微粒说。

牛顿指出，发光体升空出来的就是以直线运动的微粒粒子流，粒子流冲击视网膜就引发视觉。

18世纪牛顿的微粒说占到了绝对优势，19世纪，却是波动说道占到了绝对优势。

以太的学说也大大发展：波的传播须要媒质，光在真空中传播的媒质就是以太，也叫做光以太。

与此同时，电磁学得到了蓬勃发展，经过麦克斯韦、赫兹等人的努力，形成了成熟的电磁现象的动力学理论――电动力学，并从理论与实践上证明光就是一定频率范围内的电磁波，从而统一了光的波动理论与电磁理论。

以太不仅是光波的载体，也成了电磁场的载体。

直到19世纪末，人们企图寻找以太，然而从未在实验中发现以太，相反，迈克耳逊莫雷实验却发现以太不太可能存在。

电磁学的发展最初也就是列入牛顿力学的框架，但在表述运动物体的电磁过程时却辨认出，与牛顿力学所遵守的相对性原理不一致。

按照麦克斯韦理论，真空中电磁波的速度，也就是光的速度就是一个恒量。

然而按照牛顿力学的速度乘法原理，相同惯性系则的光速相同。

比如，两辆汽车，一辆向你驶至，一辆驶回。