时间与空间科学解释..
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• 广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后，深入研究引力 理论，于1913年提出的引力场的相对论理论。这一理论完 全不同于牛顿的引力论，它把引力场归结为物体周围的时 空弯曲，把物体受引力作用而运动，归结为物体在弯曲时 空中沿短程线的自由运动。因此，广义相对论亦称时空几 何动力学，即把引力归结为时空的几何特性。
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 ，马克思 逝世。
狭义相对论的时空观
狭义相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。
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。
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。
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。
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 Joeywk.baidu.com
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。
• 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。
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。
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。
• 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
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 ，马克思 逝世。
狭义相对论的时空观
狭义相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。
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。
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。
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。
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 Joeywk.baidu.com
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。
• 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。
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。
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。
• 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