空间简史之3.2 波动与运动
高三一轮专题复习：天体运动知识点归类解析
天体运动知识点归类解析【问题一】行星运动简史1、两种学说（1）地心说:地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
支持者托勒密。
（2）.日心说：太阳是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。
（3）.两种学说的局限性都把天体的运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美，最和谐的圆周运动，而和丹麦天文学家第谷的观测数据不符。
2、开普勒三大定律开普勒1596年出版《宇宙的神秘》一书受到第谷的赏识，应邀到布拉格附近的天文台做研究工作。
1600年，到布拉格成为第谷的助手。
次年第谷去世，开普勒成为第谷事业的继承人。
第谷去世后开普勒用很长时间对第谷遗留下来的观测资料进行了整理与分析他在分析火星的公转时发现，无论用哥白尼还是托勒密或是第谷的计算方法得到的结果都与第谷的观测数据不吻合。
他坚信观测的结果，于是他想到火星可能不是按照人们认为的匀速圆周运动他改用不同现状的几何曲线来表示火星的运动轨迹，终于发现了火星绕太阳沿椭圆轨道运行的事实。
并将老师第谷的数据结果归纳出三条著名定律。
第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。
如图某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为a v，v过近日点时的速率为b由开普勒第二定律，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，取足够短的时间t ，则有：所以b a v v a b = ②②式得出一个推论：行星运动的速率与它距离成反比，也就是我们熟知的近日点快远日点慢的结论。
②式也当之无愧的作为第二定律的数学表达式。
第三定律：所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期平方的比值都相等。
用a 表示半长轴，T 表示周期，第三定律的数学表达式为k T a =23，k 与中心天体的质量有关即k 是中心天体质量的函数)(23M k T a =①。
空间简史的主要内容
空间简史的主要内容摘要：1.空间简史概述2.空间探索的历史3.现代空间探索技术4.空间探索的意义和未来正文：一、空间简史概述空间简史是一部描绘人类对宇宙空间探索历程的科普读物。
它讲述了从古代到现代，人类如何逐步认识宇宙、探索空间，并尝试解开宇宙奥秘的故事。
在这本书中，我们不仅可以了解到空间探索的发展脉络，还可以感受到科学家们坚韧不拔的探索精神。
二、空间探索的历史1.古代：早在几千年前，古代文明就已经对宇宙产生了好奇心。
在我国，古代天文学家们观测星空，记录星体运动，为后世留下了宝贵的观测数据。
同时，古希腊、古印度和巴比伦等文明也有类似的探索。
2.近现代：随着科学技术的进步，近现代的空间探索逐渐从地面转向空中。
1903年，俄国科学家齐奥尔科夫斯基提出了火箭理论，为太空探索奠定了基础。
随后，各国科学家纷纷投入空间研究，火箭、卫星、载人航天等领域的突破不断涌现。
3.当代：进入21世纪，空间探索逐渐进入了一个新的高潮。
各国纷纷发射探测器、登陆火星、建立空间站，不断拓展太空领域的边界。
现代空间探索已经成为国家科技实力、经济实力和综合国力的重要体现。
三、现代空间探索技术1.载人航天：自1961年苏联宇航员加加林成为第一个进入太空的人以来，载人航天技术得到了迅猛发展。
美国、苏联（现俄罗斯）和中国等国都已成功实现了载人航天飞行。
2.卫星技术：卫星技术在通信、导航、气象、遥感等领域发挥着重要作用。
目前，全球各国已发射了数以千计的卫星，组成了庞大的卫星网络。
3.深空探测：为了探索宇宙的奥秘，人类不断向深空发射探测器。
美国、欧洲、日本等国已成功实现了对月球、火星、小行星等天体的探测。
四、空间探索的意义和未来1.意义：空间探索不仅有助于增进人类对宇宙的认识，还可以为地球资源的开发和利用提供新的可能。
此外，空间探索对于推动科技进步、提高国家地位和国际竞争力具有重要意义。
2.未来：随着科技的不断进步，空间探索将揭开更多宇宙奥秘。
空间简史之3.8 宇宙膨胀的以太解释
宇宙膨胀的以太解释二十世纪20年代，天文学家发现了遥远星系的光谱有红移现象。
进一步的研究揭示了光谱红移和蓝移的原因（多普勒效应）。
每种原子都有特定的发光频率，每个星系也有各自的特定光谱。
静止的光源所发出的光的波长是一致的，运动着的光源则不同。
由于运动，光源发出的下一个波峰与前一个波峰的距离会缩短或拉长，这造成光源光谱的蓝移或红移。
蓝移是光源朝向观察者而来，红移是远离观察者而去。
哈勃的统计研究表明，差不多所有星系的光谱都是红移。
这一结果揭开了宇宙的一大重要现象：几乎所有的星系都在彼此远离——宇宙在膨胀。
宇宙在膨胀的发现带来了一系列的课题：宇宙为什么会膨胀？膨胀前宇宙是什么样的？膨胀会永远进行下去吗？回答这些问题成了当代宇宙学的中心话题。
各种各样的宇宙模型、“奇点”、“大爆炸”、“黑洞”等等都因之而生。
尽管“膨胀”已成为事实，但仍有不少人不愿接受它，抱着“静态宇宙”观念不愿放手。
连我们伟大的爱因斯坦也为此犯下了他“一生中最大的错误”。
在有关宇宙膨胀的相关解答中，“大爆炸”理论取得了最大程度的认可。
“现在几乎每个人都假定宇宙是从一个大爆炸奇点起始的。
”大爆炸的发明者史蒂芬〃霍金这样说，“颇具讽刺意味的是，现在我改变了想法，试图去说服其他物理学家，事实上在宇宙的开端并没有奇点。
”物理学界就是这样，经常会有一些匪夷所思的事情发生。
普朗克发现了能量子却对量子假设耿耿于怀，“无法容忍这样一个近乎荒谬的假设”；爱因斯坦发现了光量子却在此后的五十年里都弄不清光量子是什么；想尽办法证明了“过去一定有个大爆炸奇点”的霍金现在却反悔了，在劝说人们放弃奇点理论，因为后来发现了量子效应。
纵观自亚里士多德始的物理学历史，真理和错误的界限很多时候很难厘清，只有“颠覆”是永恒的。
“宇宙膨胀的发现是二十世纪最伟大的智力革命之一。
”“何以过去从来没有人想到这一点？！”这是霍金的感慨。
第一次大革命就完全可以揭示的东西要等候几个世纪才被发现，这也许是物理学的宿命。
宇宙暴涨理论大爆炸之前发生了什么
宇宙暴涨理论大爆炸之前发生了什么宇宙暴涨理论是现代宇宙学中的一个重要概念，它提出在大爆炸之前，宇宙曾经历过一个极其短暂但极为迅速的膨胀时期。
这个理论不仅解决了大爆炸模型中的一些难题，还为我们理解宇宙的起源和早期演化提供了新的视角。
本文将详细探讨宇宙暴涨理论的核心内容以及在大爆炸之前可能发生的一些重要事件。
宇宙的开端根据广义相对论，宇宙的演化可以追溯到一个被称为“奇点”的时刻。
在这个时刻，宇宙所有的物质和能量都集中于一个没有体积、密度和温度都无穷大的点。
在这个奇点之后，宇宙开始膨胀并演化为我们今天所观察到的形式。
大爆炸理论描述了这个过程，解释了从一个极端小的状态到现今宇宙规模变化的历程。
在大爆炸理论中，宇宙膨胀的速度并不是均匀的，而是在最初阶段以极快的速度迅速膨胀。
这一阶段被称为“宇宙暴涨”，通常认为发生在大爆炸之后的10-36秒到10-32秒之间。
这个时期是如此短暂，但却能够产生巨大的影响，使得原本均匀的小区域迅速扩展为如今可见的整个宇宙。
暴涨阶段的特征在暴涨期间，宇宙似乎经历了一种指数级增长。
这种膨胀程度是十分惊人的，可以让一个微小区域在极短时间内扩展成与现在几乎相当大小的规模。
被称为暴涨场的假想量子场在此阶段发挥了关键作用。
由于这种急剧增大的空间，波动被放大，最终可能形成了今天我们所看到的大尺度结构，如星系、星系团等。
这一过程中还有很多未解之谜，包括为什么会出现这种暴涨，暴涨如何结束，以及为何我们今天的宇宙看起来如此均匀而致密。
通过更深刻地探索这些问题，我们可以更好地理解在大爆炸之前可能发生的一切。
大爆炸前的准备阶段虽然科研界对于暴涨之前事件的信息仍然非常有限，但根据现有模型，科学家们提出了一些可能性，以帮助我们理解这段神秘时期。
1. 稳态宇宙一种假设是，在暴涨之前，宇宙处于一种稳态模式。
这意味着宇宙从未真正存在过一个绝对空无或奇点，而是持续不断地在某种形式下存在。
这一理论与大爆炸理论形成对立，但也提出了一些有趣的问题，例如物质和能量是如何保持平衡，如何在漫长时光中维持这样的状态。
空间简史之3.6 光线弯曲的以太解释
光线弯曲的以太解释经典理论认为光总是周期性地走直线，广义相对论则预言引力必然使光线弯曲，而且精确预言了弯曲量。
二者的争端因爱丁顿看见了本来认为看不见的太阳背后的恒星而宣告爱因斯坦获胜。
引力场会使光线偏转，因而证明时空是弯曲的。
那么，引力场使光路弯曲是否也同样能证明以太——光子的物质属性？我们就用以太的观点试作另一种解释。
宇宙充满了以太，光是以太的波动。
作为振动的荷载媒质，作为空间基本物质，引力和运动状态影响物质的分布密度。
对于对外辐射能量的大质量星体，其附近以太粒子的运动会相对剧烈，由于剧烈的振动碰撞，每个以太粒子比寂静时要占用相对较多的空间。
所以，在运动相对剧烈的区域，单位体积内的以太粒子数（分布密度）会相对小一些。
振动系统的振动频率和媒质的分布密度密切相关。
以太分布密度的变化使能量场、引力场、固有频率等都随之变化，作为太空主要能量辐射源的恒星，外形都是近似球体，其辐射是关于中心对称的。
因此，恒星周围的以太分布密度和振动剧烈程度也都是关于中心对称的。
随之变化的能量场、引力场、固有频率等也是关于中心对称的，它们的等强和等值线（面）就是与星体同心的同心圆（球面）。
根据这些特点，从概念和表象上可以认为，该区域的以太粒子的运动（振动）受这些因素的影响而产生球面趋势效应。
对于依靠以太粒子振荡传播的光来说，进入这些区域的光波会因为以太粒子的分布、运动趋势和固有频率等的作用而产生沿等强和等值线（面）传播的效应。
基于此，在行星边沿附近通过的光线，在行进方向会因为以上效应发生偏转而产生“绕行效应”。
使行星背后原本看不见的星体因光线“绕行效应”而出现在视线之内。
进一步的，假如以太分布密度不同成立，可以从两个方面对光线弯曲问题的以太原因做出分析讨论。
恒星的能量辐射造成恒星表面附近以太分布密度的差异，也就是光介质疏密的差异，这相当于沿恒星径向存在不同折射率的光介质。
根据光从一种介质进入另一种介质时要发生折射的原理，光线在恒星附近穿过时相当于进入变化的介质而在界面处发生折射。
重力波揭秘空间颤动
重力波揭秘空间颤动重力波是阿尔伯特·爱因斯坦于1916年在广义相对论中首次预测的现象，它不仅是理论物理学的重大突破，也为我们理解宇宙提供了新的视角。
重力波可以被视为时空的涟漪，这些涟漪由加速的质量所引发，就像当石子落入水中时产生的波纹一样。
随着科技的发展，尤其是激光干涉仪引力波天文台（LIGO）和欧洲引力波探测器（VIRGO）的相继建成，人类终于捕捉到了重力波。
这一发现无疑是21世纪物理学领域的一次巨大的革命，揭示了关于宇宙空间颤动的深刻秘密。
重力波的基本概念重力波源于大质量物体的加速运动，比如两个黑洞或中子星的合并。
在这些事件发生时，强大的引力场造成时空结构的扭曲，从而向外传播出斜率。
根据爱因斯坦的广义相对论，这些波动在宇宙中传播，与光速相同。
这意味着，虽然它们是由极其剧烈的宇宙事件产生的，但可以在很长时间后到达地球。
当这些重力波通过地球时，它们会引起极其微小的时空变化。
根据目前的测量结果，通过对LIGO、VIRGO等探测器所记录到的信号进行分析，科学家们能够推算出发源于何处以及其所涉及的天体特性。
例如，2015年9月14日，人类首次探测到了重力波信号，这一信号被标记为GW150914，来源于两个黑洞合并事件。
这一历史性的发现不仅证明了重力波的存在，也提供了新的观察手段来探索宇宙。
重力波与传统天文学的结合传统天文学主要依赖光学和电磁波进行观察，以望远镜为主要工具。
尽管这种方法在很大程度上解密了宇宙，但仍存在若干限制。
例如，对于和气体、尘埃浓密有关的问题，以及某些非常极端且快速变化的天文现象，传统观测无法有效探测。
然而，重力波天文学的出现为我们打开了一扇新的窗户。
重力波作为希望理解极致天文现象的新工具，可以提供比其他形式的数据更多的信息。
例如，在观察到黑洞合并事件时，通过分析产生的重力波信号，可以确定两个黑洞各自的质量及其自旋信息。
而对于传统电磁观测手段而言，即使发现了类似现象，由于光线无法穿透高密度介质，其信息传递将受到极大限制。
用波动论解析时间
用波动论解析时间.空间及其相关（第一版）“时间”是人给出的一种概念，地球上的时间以星体运转.原子振动等为依托而构建，它依赖寄生于宇宙空间中的物质等，也就是说时间需要变化才能显现，可以说时间就是变化。
当空间开始产生时时间才开始计算，之前称为混沌等，是一种无动的或无规律的“存在”即“有”，猜测它也是一种波动，是最基本的波动，称它为第一波动（无空间限制可以是无穷大也可以是无穷小）。
当产生规律运动时空间就产生了，空间波动属于第二波动（规律的运动，称它为无始等，因为那时没有时间），猜测规律运动由第一波动在无尽时间里（可以是永远也可以是一瞬的关系）把无规律运动耗尽从而出现过去重复过的规律运动，这些规律运动在无空间坐标下将关联形成规律运动，此种方式将形成单振式波动，结合第一波动中的偶然即时重复运动在无空间坐标下的关联聚合形成规律运动，此种方式将形成对性波动（对性波动由单振波动构成），这些规律运动的组合将形成空间波动从而出现规律时间（即空间与时间就是规律运动）。
当然也可能以其它形式或可能形成空间波动，这是不太可能考证的，因为它和规律时间同时产生，回不了那个时间。
当规律产生后就有了周期，如果规律运动没有重复运动即周期，它将不再是规律运动，可以猜测时间存在周期性，它是闭合循环的，就像“衔尾蛇”一样。
这时的空间存在称为总空间即一次空间，它的的过去.现在.未来是同时性的，在这里时间只是运动与速度。
当波动积累或聚集即发生变化时（这是相对必然趋势），将使波动发生变异，波动可能会因聚集纠缠使波动速度减慢而变成更复杂的波动（宇宙空间波动，进而形成物质【在后面进行解释】等），在形成之初可能存在各种波动，波动的规律变化将可能使波动发生不同的反应变化，使波动进一步分化（如以重复为边界形成各种不重复空间和其它种空间等）。
我们现在居住的宇宙空间就是一个不重复空间（如物理规律.空间物质等的不同），猜测不重复空间存在类似密度的属性差，例如其它空间的基本粒子在我们的空间就像太阳一样大，在其它空间1克的物质在我们这相当于1吨，在其它空间存在我们这个空间不存在的元素等，这些差值可能导致不重复空间间的时间差等。
重力波揭秘空间颤动
重力波揭秘空间颤动在宇宙的宽广背景中，重力波是一种令人着迷的现象，近年来通过各种观测手段逐渐揭开了其神秘的面纱。
重力波是由爱因斯坦在1916年根据广义相对论首次预测的，它们是时空中的涟漪，当巨大质量的天体发生运动或加速时，这些波动将以光速传递，从而影响周边的时空结构。
重力波的基本概念重力波是由于质量的变化或物体运动产生的引力波动。
这种波动相当于水面上的波纹，正是物体运动所产生的扰动，影响了周围环境。
重力波根据源头的性质可以分为不同类型，比如双星系统、黑洞合并、超新星爆发等都能产生相应的重力波信号。
广义相对论与重力波爱因斯坦的广义相对论是理解重力波的核心理论。
在这套理论中，引力不再被视作一种看不见的力，而是由物质引起的时空弯曲现象。
任何具有质量的物体都会引起周围时空的拐弯，因此当大质量物体像黑洞或中子星这样的天体进行快速运动时，就可能在时空中产生扰动，这种扰动表现为重力波。
重力波的探测与研究尽管重力波理论已有百年，但直到2015年，科学家们才首次直接探测到了重力波。
这一突破由激光干涉引力量测天文台（LIGO）实现。
LIGO使用两条相互垂直长达四千米的干涉仪，并通过激光测量极其微小的长度变化，进而捕捉到经过地球的重力波信号。
LIGO的工作原理LIGO利用激光干涉技术进行探测。
当重力波穿过LIGO时，会使两条臂长发生微小变化。
如果某条臂受到重力波影响拉长，而另一条臂缩短，这将导致激光束经过干涉仪后形成干涉条纹变化，这种现象可以通过精密仪器进行记录和分析。
这一过程需要高度敏感和极其稳定的设备，以便捕捉到那微乎其微的人类所能感知的数量级变化。
科学发现与成果至今，LIGO已探测到多个不同来源的重力波事件，每一个事件不仅为我们提供了新的物理现象，还可能揭示更深层次的宇宙信息。
例如，2015年9月14日探测到的一次来自两个黑洞合并发出的重力波信号（GW150914），不仅证实了爱因斯坦百年的预言，也为天文学家提供了研究黑洞性质和数量的重要线索。
宇宙演化的物理学解析
宇宙演化的物理学解析宇宙是一个神秘而奇妙的存在，自从人类诞生以来一直激发着我们的好奇心。
而理解宇宙的变化和演化过程，则需要依靠物理学的解析来揭示其中的奥秘。
在过去的几十年间，人类对宇宙演化的认识有了巨大的飞跃，深入研究宇宙的物理学解析为我们提供了对宇宙起源、结构和未来发展的精确描述。
最早的宇宙演化理论可以追溯到20世纪初爱因斯坦的相对论。
爱因斯坦的相对论提供了描述宇宙的框架，指出了物质和能量之间的关系，以及引力场的作用。
但是相对论只能描述宇宙在较小尺度上的演化，对于整个宇宙而言仍然存在许多未解之谜。
然而，随着现代物理学的不断发展，宇宙演化理论也得以完善。
其中最重要的理论之一是大爆炸理论。
大爆炸理论认为宇宙起源于一个极度高温、高密度的初始状态，随着时间的流逝不断膨胀。
这个理论给出了宇宙膨胀扩张的起始时间以及后续的演化过程，从而解释了宇宙的结构和组成。
在大爆炸之后，宇宙经历了早期宇宙的演化。
在宇宙诞生之初，宇宙中存在的只有轻子（例如电子、中微子）和光子（即光）。
然而，随着宇宙的冷却和膨胀，比如宇宙微波背景辐射的释放，物质逐渐形成，元素的丰度增加。
通过宇宙微波背景辐射的观测，我们能够了解当时宇宙的温度、密度以及微小的起伏，甚至可以揭示宇宙的起源之谜。
除了早期宇宙的演化，宇宙中的更晚期演化也成为了物理学家们关注的焦点。
在大爆炸之后，宇宙继续膨胀，并逐渐形成星系、星云和恒星。
恒星的形成与演化，以及星系之间的相互作用，都受到了物理学的深入研究。
例如，黑洞的存在和性质成为了宇宙演化理论中的一个重要课题。
黑洞是质量极大且密度极高的天体，它通过引力吞噬附近的物质，并且产生强烈的引力波。
通过引力波的观测，我们可以更加深入地了解宇宙内部的结构和演化。
此外，宇宙中的暗物质和暗能量也是宇宙演化中至关重要的成分。
虽然我们无法直接观测到暗物质和暗能量，但通过物理学家们的精确计算和模拟，我们得以揭示它们对宇宙结构和演化的巨大影响。
动力学行星运动的历史演变
动力学行星运动的历史演变动力学行星运动是天文学中的重要研究领域，通过数学模型和物理定律来描述行星在宇宙空间中的运动轨迹。
本文将探讨动力学行星运动的历史演变，从古代的地心说到近代的开普勒行星运动定律，带领读者了解这一领域的发展历程。
1. 古代地心说古代的地心说认为地球是宇宙的中心，其他天体围绕地球运动。
这一观点在古希腊时期由托勒密提出，并在中世纪长期占据主导地位。
根据地心说，行星的运动轨迹通常被描述为复杂的环形，需要引入循环和衍生轮来解释观测到的不规则运动。
2. 日心说的诞生日心说是由哥白尼在16世纪提出的一种新的行星运动模型。
日心说认为太阳是宇宙的中心，行星围绕太阳运动。
哥白尼的学说打破了地心说的垄断地位，为后来的研究提供了新的方向和方法。
3. 开普勒行星运动定律开普勒是17世纪德国天文学家，他通过观测行星运动数据和大量计算，总结出了三个著名的行星运动定律。
这些定律为理解行星运动提供了重要的数学基础，也为之后牛顿的引力定律奠定了基础。
- 第一定律：行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳位于椭圆焦点之一。
- 第二定律：行星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
- 第三定律：行星的公转周期平方与它们与太阳平均距离的立方成正比。
这些定律通过数学公式准确地描述了行星运动的规律，为后来的行星运动研究奠定了坚实的基础。
4. 牛顿的引力定律牛顿的引力定律是17世纪末由英国科学家牛顿提出的重要物理定律。
该定律认为两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
利用这一定律，人们可以更准确地计算和预测行星运动。
5. 现代动力学行星运动理论随着计算机技术的不断发展，人们能够通过数值模拟和仿真来研究行星运动。
现代动力学行星运动理论将牛顿的引力定律与计算方法相结合，通过大量的数值计算和模拟实验，可以更精确地描述行星运动的复杂性。
总结：动力学行星运动的历史演变是科学不断发展的产物。
从古代的地心说到哥白尼的日心说，再到开普勒的行星运动定律，每一次理论的革新都为我们对行星运动的认识提供了新的突破。
空间简史之3.1 物理与数学
物理与数学物理学研究物质的属性、运动和演化规律，数学是描述运动和演化的工具。
物理学研究可以发展新的数学，数学可以帮助物理学更好地认识自然的本质。
数学模型的建立可使物理学的现象和规律形象化、规范化、科学化。
在大多数情况下，数学是物理的现象描述、规律预见和状态近似。
但是，自然不会刻意按照方程运作。
在之前的许多理论和研究中过分地关注了二者的融合，甚至把二者混淆了，尤其在物质与空间，空间与几何等方面。
这也是牛顿后时代诸多理论产生问题的主要原因之一。
《自然哲学的数学原理》把自然界的物理现象精妙地数学化了，数学与物理的结合为人们打开了科学认识自然的大门。
数学是物理学的工具，用数学语言描述的物理学有最大限度的简单性和清晰度。
在牛顿时空，空间是“空”的、绝对的，时间也是绝对的，时空和物质有明确的分界线。
空间是几何的，几何就是空间。
几何和物质是分开的，几何没有运动和演化，几何不参与作用，几何是纯数学的物理学工具。
牛顿理论所涉及的范围和问题没有必要明确区分空间和几何的概念。
数学所描述的自然现象就是物理学。
随着科学感知在微观和宏观两个方向的巨大推进，曾经是绝对背景的经典时空被颠覆了，空间的物质属性显现了出来。
背景活了，成了宇宙中运动和演化的角色。
但是，显然地，人们对这一发现的意义认识不够深刻，依然努力用传统的思维模式理解新生事物，所谓的突破其实也只是修正、变通、妥协。
这种“思想惯性”推动物理学在弯路上越走越远。
在后来兴起的诸多理论中，空间依然是“空”的，以太不存在。
但是，作为牛顿理论绝对背景的空间概念被模糊化了，作为纯数学工具的几何与物质相混淆了，“空间几何”失去了描述距离、位置等参照的唯一性，空间和几何都可以运动，可以变形，也可以参与作用。
数学被赋予了物理的属性，牛顿的物理数学被错误地引申了，这是灾难的开始！牛顿的数学物理的精准范围只是宇宙的局部，时空是背景无关的。
已知几个必要条件，牛顿力学的方程式就可以很准确地描述该事件的运动和演化。
空间简史
第一章人类正加速改变对空间的认识第一节牛顿的时空观（一）亚里士多德的时空观我国古代先人对时空的认识就已经很深刻了。
先人们认为：时间与空间是统一的。
据《文子·自然》篇记载：“老子曰：往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。
”亚里士多德认为：“空间乃是一事物的直接包围者，而不是该事物的部分……空间是不能移动的容器。
”“时间是使运动成为可以计数的东西。
”“我们不仅用时间计量运动，也用运动计量时间，因为它们是相互确定的。
”“时间是永存的。
”“在任何地方，同时的时间都是同一的。
”“一切变化和一切运动事物皆在时间里”亚里士多德的时空观是旧时空观的总代表。
旧时空观的基本观点是：时间、空间是客观存在的，时间是无起点的，空间是以地球为中心而无限的。
直至中世纪前，人类自有史以来六七千年的历史进程中，对时空的认识基本就是这样的。
直到15世纪的哥白尼、16世纪的迪卡儿等提出日心说并对3维空间进行数学表述，才对空间有了进一步认识，虽然仍认为空间是无限的，但不再以地球为中心了。
（二）牛顿的时空观牛顿的伟大之处在于他将对时间、空间等问题的认识从哲学范畴引进到了物理世界（物理是哲学的定量描述，而哲学是物理的定性概括2013年4月18日星期四于圃田），并用数学表达式进行极其精确的计算。
时间和空间的概念真正与自然科学建立了直接的联系。
牛顿一生在数学、天文学、物理学等多个领域作出了重要贡献，牛顿的三大运动定律构成了经典力学的基础。
研究物体的运动，对物体的运动进行科学的计算，首先涉及的就是时间、空间等几个最基本的要素。
所以对时间、空间必须有一个确切的定义。
1687年7月，牛顿的《自然哲学的数学原理》出版。
全书分成五个部分。
第一部分是“定义”，对时间、空间、运动等按他的理解下了定义。
第二部分是“运动的公理或定律”，包括运动三大定律。
接下来的内容分成三编：第一编是“物体的运动”，第二编是“物体（在阻滞介质中）的运动”，第三编是“宇宙体系”。
5、空间简史的主要内容
《空间简史》这部作品，以时间为脉络，生动地描绘了人类对空间的探索和认知过程。
从史前时期到现代，人类通过不断地探索，以感知空间的手触摸万物，将求知的脚步迈向每个角落。
在遥远的过去，无知的人们生活在蓝天下，却不知其为何物。
他们如同井底之蛙，对于宇宙的奥秘一无所知。
然而，随着时间的推移，人类开始逐渐揭开空间的神秘面纱。
古代的航海者和数学家们，以他们的智慧和勇气，绘制出了第一幅地球平面球形图。
这幅图指引着船只向西航行，为人类的探索之旅指明了方向。
自此以后，环大西洋贸易兴起，世界变得焕然一新。
经济、科学、技术都蓬勃发展，人们对空间的认知也取得了巨大的进步。
进入18世纪末期和20世纪初，天王星、海王星和冥王星的相继被发现，让太阳系的范围变得更加广阔。
人们开始意识到，宇宙并非仅由太阳系构成，对宇宙的认识愈加深化。
这些发现激发了人们对未知世界的热情和好奇心，推动着人类不断向前探索。
在探索的过程中，人们逐渐认识到空间并非是静止不变的，而是动态的、复杂的。
它孕育着无数的生命和未知的秘密，等待着人类去发掘。
未来，随着科技的不断进步和人类智慧的发挥，我们有望揭示更多关于空间的奥秘，拓宽我们的视野，迈向更广阔的知识领域。
空间简史的主要内容
空间简史的主要内容（原创实用版）目录1.《时间简史》的背景和作者简介2.《时间简史》的主要内容概述3.《时间简史》的科学理论基础4.《时间简史》对宇宙起源和命运的探讨5.《时间简史》的影响和价值正文《时间简史》是由英国著名物理学家史蒂芬·霍金于 1988 年编写的一部科普著作，旨在让广大读者了解宇宙的起源、演化和命运。
作为一部将高深的理论物理通俗化的范本，该书以浅显易懂的语言，将量子理论和广义相对论等现代物理学的基础理论融入其中，为读者呈现了一个神奇而又熟悉的宇宙世界。
《时间简史》的主要内容可以概括为以下几个方面：首先，书中讲述了宇宙论的发展历程，从古希腊哲学家亚里士多德和托勒密的地心说，到哥白尼和伽利略的日心说，再到 20 世纪哈勃发现红移定律，揭示了宇宙演化的观念是如何逐步形成的。
其次，霍金教授详细介绍了现代物理学的两大理论——量子理论和广义相对论。
量子理论主要研究微观世界，揭示了原子、分子和基本粒子的微观世界规律；而广义相对论则主要研究宏观世界，揭示了引力和宇宙结构的宏观世界规律。
接着，书中以量子理论和广义相对论为基础，探讨了宇宙的起源和命运。
从大爆炸理论到黑洞现象，书中详细阐述了宇宙如何从一个无限小的点开始，经历了快速膨胀、冷却、演化，最终形成了我们今天所看到的宇宙样貌。
同时，书中还探讨了黑洞的生成、发展和消亡过程，以及它们对宇宙演化的影响。
最后，书中还探讨了时间、空间、大爆炸和黑洞等诸多概念，提出了许多具有创新性的观点。
例如，霍金教授提出了“时间之箭”的概念，解释了时间为什么总是向前流动，而不会向后流动。
总之，《时间简史》是一部极具影响力的科普著作，它将高深的物理学理论融入到对宇宙起源和命运的探讨中，让广大读者对宇宙有了更深入的了解。
空间简史的主要内容
空间简史的主要内容
（原创版1篇）
目录（篇1）
1.《时间简史》的背景和作者简介
2.《时间简史》的主要内容概述
3.《时间简史》的科学理论基础
4.《时间简史》对宇宙起源和命运的探讨
5.《时间简史》的影响和启示
正文（篇1）
《时间简史》是由英国著名物理学家史蒂芬·霍金于 1988 年编写的一部科普著作，旨在让广大读者了解宇宙的起源、命运以及人类在宇宙中的地位。
本书以浅显易懂的语言，将高深的理论物理和量子引力论娓娓道来，为读者呈现了一个神奇而又熟悉的宇宙世界。
《时间简史》的主要内容可以概括为对宇宙起源和命运的探讨。
书中首先回顾了人类对宇宙的认识和探索历程，然后详细阐述了现代物理学的两大理论——量子理论和广义相对论。
在量子理论的基础上，霍金教授提出了关于时间、空间、大爆炸和黑洞的具有创造性的观点。
书中的科学理论基础主要包括爱因斯坦的广义相对论和普朗克的量子理论。
广义相对论揭示了引力与空间、时间的关系，而量子理论则揭示了微观世界的规律。
霍金教授将这两大理论结合起来，进一步探讨了宇宙的起源和演化过程。
在《时间简史》中，霍金教授指出，宇宙起源于大爆炸，并可能最终走向黑洞。
他以生动的语言描述了从大爆炸开始，宇宙如何在不断膨胀的过程中形成了诸如星系、恒星和行星等各种天体。
同时，书中还探讨了黑洞的性质，指出黑洞可能是宇宙演化过程中的一种重要现象。
《时间简史》的影响和启示在于，它让广大读者对宇宙有了更为深刻的认识，激发了人们对未知世界的探索热情。
同时，本书也让人们意识到，人类在宇宙中地位的渺小和知识的有限，从而培养了人们的敬畏之心和求知欲望。
1924波动力学
1924波动力学
1924年是波动力学的重要里程碑，因为这一年，物理学家路易·德布罗意提出了波动力学的基本概念。
波动力学是描述微观粒子运动的一种数学理论，它揭示了微观粒子在空间和时间上的波动性质，为量子力学的发展奠定了基础。
在波动力学中，波动方程是描述粒子运动的基本方程。
根据德布罗意的波动力学理论，微观粒子具有波粒二象性，既表现为粒子又表现为波动。
这一理论的提出对当时的物理学界产生了极大的影响，颠覆了经典物理学对粒子性质的认识，引领了量子力学的发展。
波动力学的提出，为解释诸如电子的行为、光的干涉、衍射等现象提供了全新的视角。
通过波动力学，人们可以更好地理解微观世界中的规律，揭示出微观粒子的奇特行为。
这一理论的成功应用，为物理学的进步带来了无限的可能性，为人们认识自然界的微观世界提供了新的途径。
值得一提的是，波动力学的发展并非一帆风顺，它在提出的初期受到了一些物理学家的怀疑和质疑。
然而，通过不懈的努力和实验的验证，波动力学的理论逐渐被人们所接受，并成为现代物理学的基石之一。
总的来说，1924年波动力学的提出是物理学史上的一大进步，它为人们揭开了微观世界的神秘面纱，为后来的量子力学的发展提供了重要的理论基础。
波动力学的出现，改变了人们对粒子的认识，引领了物理学的新时代的到来。
在未来的发展中，波动力学的理论将继续为人类探索自然界的奥秘提供重要的指导，推动物理学的不断发展和进步。
广义相对论 教科书
广义相对论教科书《广义相对论教科书》引言广义相对论是爱因斯坦在20世纪提出的一种重要理论，它描述了物质和能量如何影响时空的弯曲，以及在弯曲的时空中物体的运动和相互作用。
本教科书旨在以人类的视角，以清晰简明的语言，为读者介绍广义相对论的基本概念和主要原理。
第一章：时空的弯曲1.1 引力的本质1.2 弯曲时空的概念1.3 弯曲时空的度量第二章：时空中的物体运动2.1 自由落体运动2.2 物体在弯曲时空中的轨迹2.3 光线在弯曲时空中的传播第三章：引力场方程3.1 爱因斯坦场方程的推导3.2 引力场方程的解析解3.3 引力场方程的数值解第四章：宇宙的演化4.1 宇宙的膨胀和收缩4.2 宇宙微波背景辐射的起源4.3 暗能量和暗物质的作用第五章：黑洞和时空奇点5.1 黑洞的形成和性质5.2 黑洞边界——事件视界5.3 时空奇点的存在和意义第六章：广义相对论的实证6.1 引力波的探测和验证6.2 重力红移的观测和解释6.3 定义和测量引力的方法结语广义相对论是现代物理学的重要基石，它不仅深刻影响着天体物理学和宇宙学的发展，也为我们理解宇宙的本质提供了新的视角。
通过本教科书的学习，读者将深入了解广义相对论的基本原理和应用，并能更好地理解宇宙的奥秘。
参考文献1. 爱因斯坦，1905年，论相对论的电动学基础。
2. 爱因斯坦，1915年，关于广义相对论的一般理论。
致谢本教科书的撰写离不开广义相对论领域的前辈们的贡献和启发，以及编辑和校对人员的辛勤工作。
特此致以诚挚的感谢。
（以上内容仅为示例，具体内容可根据需要进行创作）。
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波动与运动
波运动与物质粒子的运动就运动本质来说是有区别的。
在之前的许多理论和研究中把二者混淆了，这也许是后来的诸多理论产生问题的主要原因。
所有的运动都应该是物质的运动。
我们在这里要区分的是波的传播运动和物质粒子位臵移动的运动这两种形式。
波是指物质粒子在自身平衡位臵的往复振动在运动介质中所激起的有一定持续、有一定周期和频率的介质波动。
波在介质中的扩散传播就形成波运动，可以简单地说成波动。
波运动是波的传播，不是振动的粒子离开了原来的平衡位臵而移动到了另一个平衡位臵。
这与人们通常所说的物质——物体、质点、分子、原子、电子等——在空间的位臵变动、真正有“东西”从一个位臵移动到了另一个位臵的运动概念是不相同的。
波速是波传播速度，不是波动粒子的运动速度。
混淆这两种速度所得到的物理学结论与宇宙真相有严重的不符。
在这个结论上所建立的理论会导致科学灾难的蔓延。
在新以太空间，所有物质的运动——有位臵移动的实在运动——都是在至少一种介质中进行的，它们的运动都要受到介质的影响。
比如摩擦力、空气阻力，水流阻力，惯性力、引力等等。
仅就普通流体介质而言，不仅其它运动物体，即
使是介质粒子在自身群体中的运动，由于介质颗粒较大，不能自由穿越物质，运动者必须排开介质才能移动。
介质颗粒（原子、电子、分子）的质量、密度、粘滞性等越大，对运动的阻力越大。
所以，这种介质中的运动相对于波动要困难得多，运动速度有难以突破的极限。
又由于介质有各自的固有频率，对应着不同的共振态，运动速度接近各个临界状态时会因共振产生额外的阻力，跨越共振区时就需要消耗巨大额外的能量，在这种情况下，运动速度存在分级的极限值。
在新以太空间，以太充满空间和物质内部，以太是所有运动的介质，以太也应该有阻力作用。
但是，以太是宇宙中最小的粒子，均匀、连续、致密、各向同性是其它粒子无法比拟的。
因为足够小，它可以在任何物质内部自由穿梭，原子核也不例外。
我们可以做个比较：已知原子的直径是10-10级，原子核的半径是10-15级，电子的直径也是10-15级。
原子核的直径是原子直径的十万分之二。
两个原子核之间的空隙至少有10-11级。
以太的直径小于10-35级。
两个原子核之间至少可以排下1024个以太粒子。
原子核由中子和质子组成，中子的半径是10-22级，质子的半径是10-22级，可见即使在原子核内部也有非常大的空间，以太可以在其中自由往来。
因此就运动空间来说，以太在物质内部的可运动空间比传统物质世界中运动物质的运动自由度还要大得多。
所以从空间角度来说，以太对运动的影响是非常小的。
以太粒子的质量是能感知的最小质量，没有比以太粒子更小的质量度量。
截至目前，资料所记载的可感知质量是10-47数量级。
所以，以太粒子的静质量应该不大于10-47数量级。
质子和中子的质量都是10-27级，电子的质量是10-31级，如果以太粒子的质量是最小的质量，则它的质量就是10-47级。
因为足够轻，在任何相对运动中与其它物质粒子发生碰撞后的反冲也非常非常小；(康普顿散射实验结果已经证实了这一点)
综合以上两点可以说明，因为足够小和足够轻，不论是说物质在以太中运动还是说以太在物质中的运动，物质粒子与以太粒子发生碰撞的概率很小很小，即使发生碰撞，碰撞对物质粒子冲量也是非常非常小。
所以，以太对物质在其中的运动的接触阻力很小。
对于不足以激发以太到共振态的物质运动，以太的接触阻力可以不计。
（这时的以太阻力可能以引力、场作用的方式呈现）
在新以太空间，波都是物质波。
波的波长、频率、传播速度、传播距离等物理量，除了和波的激发能量有关之外，还取决于波介质。
不同的介质媒体所承载的波动有很大的差异。
就已知的波动而言，电磁波是范围最大，波速最快的波运动。
这反映了电磁波的媒质与其它物质波媒质有很大的不同。
光（电磁波）是以太里的波动，是以太粒子受到相应的能量激发时在致密的、连续分布的自身群体中相互弹性碰撞
所引起的振荡波动。
光速是电磁波的扩散速度，不是某个以太粒子的位臵移动速度。
光在运动特性方面是波动，在考察能量交换时才呈现其粒子属性。
波运动的传播取决于波介质传递振动的能力。
介质中介质粒子（原子、电子、分子、物质颗粒）在相互碰撞时的能量交换效率决定波的发生、持续、波速和范围。
波运动的阻力（如果可以有这个概念）只来源于介质粒子碰撞时的能量损失。
不只是光（电磁波）有波动运动，像声音的传播、固体物质的机械波（包括地震波）的传播等都是波动运动。
就运动性质来说，光波运动和其它的波动运动是一样的，光速和其他波速都是振荡波的传播速度。
波速的大小取决于波动的承载媒体。
像弦的振动，弦的质量、弹性、张力等决定着弦上波的传播。
光波和声波在空气、水等不同介质中传播的速度也都是不同的。
波只能在连续（包括不同种类）介质范围上传播。
波传播的距离也和承载介质密切相关。
根据已有的经验，光速是最快的波速，这是由以太的性质决定的。
因为其他物质没有以太那样大范围连续分布，没有以太粒子一样的致密和规则，也没有以太粒子相互碰撞时几乎完全弹性的表现，它们中的波速都不可能达到光速。
以声波为例，声音可以在空气中传播，“真空”中无声波。
虽然空气粒子也有颗粒性和离散性，但它们是分子级的，有可知的内部结构，
与以太相比有非常大的体积比，坚硬性和致密程度也有非常大的差别，所以，空气只能以很低的速度在很有限的距离上传播声波。
在所有形式的波动运动中，说波运动到哪里都是指波动传播到了哪里，并不是说波介质的粒子运动到了哪里。
比如，安叫了一声贝蒂，声波通过空气传播到贝蒂的耳朵里，而不是安的声带振动把第一个与安的声带碰撞的空气分子送到了贝蒂的耳膜处。
我们通常所说的运动，不论是物体还是分子、原子、电子甚至更基本的物质粒子，其意义与波动运动有本质的区别，都是指确实有“东西”发生了位臵的移动，不管是相对的还是绝对的。
（至于“静止正好是以零速度运动”的说法是不足道的，因为在物质空间，对所有观察者都始终保持静止是不成立的。
）所以，通常意义上的运动与波动运动不可“同日而语”；通常的运动速度和波动传播速度没有常规的可比性。
你可以说光速是极限速度（因为我们没有比光速更快的测量信号），也可以说光速有常数性（以太分布均匀的区域波速不变），但是，不能用物质质点运动的原理分析波动运动，不能用物质质点运动的方法计算波的传播速度。
还有，波介质的运动是物质的运动，它与介质中的波动是不同的运动形式。
在涉及光（电磁波）的许多问题中，通常所犯的错误是把光的波动当作这个波介质以太的运动来进行考察和研究，甚至经常假设观察者站在光速的角度时将
看到什么。
就是这样的处理导致了许多“伟大的错误”。
原因是，根据运动介质对运动和波动的作用，任何“有意识的观察者”都不可能到达以光速运动的参考系上的。
还要特别指出的是，这里的“不可能”是物质的原因、以太的原因，不是因为观察者的质量会随速度接近光速而变到无穷大。
任何“有意识的观察者”都不可能以光速运动是物质空间的物质属性决定的。
波速取决于波介质，波介质的运动状态影响波的传播。
顺风时的声音比逆风时传播的快，横风甚至会吹走声音等都是例证。
光（电磁波）与物质的运动甚至与光以外的其它波动都有不同，光是宇宙最基本物质——以太中的波动，以太的属性决定了光与其它运动和波动的巨大差异。
尽管存在属性的差异，如同前面所说，和波介质影响波动一样，物质的运动在介质中进行时，运动介质对物质的运动也有影响。
例如，物体在空气和水中运动时，水和空气不能自由穿过物体的物质，物体一定要排开这些介质才能运动，所以，空气和水对物体的运动有阻力。
在以太空间，物质的运动都是在以太中进行，组成物质的分子直至原子核有足够大的空隙，一般运动时以太可以自由穿过而不产生阻碍，运动物质内的原子核物质和电子等粒子由运动原因而产生的能量远不能对以太产生激发而发生能量交换，所以，一般运动时以太对运动的影响可以忽略。
随着物体运动速度的加快，物质内粒子的能量增加到足以与以太粒子产生作用效应
而发生能量交换，物质的运动就会受到的影响，与一般运动时作用效应的差异就会显现，以太对运动的阻碍作用也就会表现出来。
运动速度越快，阻碍就越大。
当运动的物质粒子的能量增大到接近激发以太产生有规律持续振荡（共振）的程度时，能量的交换急剧增大，阻力也急剧增大。
因为运动物质的能量补充不可能无限增加和持续，它的移动速度就不可能达到光速。
鉴于宇宙中物质的实际分布，它们中在有限的连续分布范围内的振荡扩散波速，像水、空气中声波的波速和固态物体中的机械波的波速等，也不可能达到光速。
同样的原因，即使以太粒子在以太空间的运动——具体个体的位臵变动速度——也要小于其中的波速。
由于迄今尚不能隔离一个没有以太的“真空”“空”区域，以太对其他物质运动的影响这个问题只能停留在“哲学”的范畴之内。