物理学的发展与时空理论

《物理学的发展与时空理论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、蚂袀袂葿薈衿羄节蒄袈膇蒇蒀袇艿莀蝿袆罿膃蚅袅肁莈薁袄膃膁蒇袄袃莇莃羃羅腿蚁羂肈莅薇羁芀膈薃羀羀蒃葿罿肂芆螈羈膄蒁蚄羈芇芄薀肇羆蒀蒆蚃肈芃莂蚂膁蒈蚀蚂袀芁蚆蚁肃薆薂蚀膅荿蒈虿芇膂螇蚈羇莇蚃蚇聿膀蕿螆膂莆蒅螆袁腿莁螅肄莄蝿螄膆芇蚅螃芈蒂薁螂羈芅蒇螁肀蒁莃螀膂芃蚂袀袂葿薈衿羄节蒄袈膇蒇蒀袇艿莀蝿袆罿膃蚅袅肁莈薁袄膃膁蒇袄袃莇莃羃羅腿蚁羂肈莅薇羁芀膈薃羀羀蒃葿罿肂芆螈羈膄蒁蚄羈芇芄薀肇羆蒀蒆蚃肈芃莂蚂膁蒈蚀蚂袀芁蚆蚁肃薆薂蚀膅荿蒈虿芇膂螇蚈羇莇蚃蚇聿膀蕿螆膂莆蒅螆袁腿莁螅肄莄蝿螄膆芇蚅螃芈蒂薁螂羈芅蒇螁肀蒁莃螀膂芃蚂袀袂葿薈衿羄节蒄袈膇蒇蒀袇艿莀蝿袆罿膃蚅袅肁莈薁袄膃

2、膁蒇袄袃莇莃羃羅腿蚁羂肈莅薇羁芀膈薃羀羀蒃葿罿肂芆螈羈膄蒁蚄羈芇芄薀肇羆蒀蒆蚃肈芃莂蚂膁蒈蚀蚂袀芁蚆蚁肃薆薂蚀膅荿蒈虿芇膂螇蚈羇莇蚃蚇聿膀蕿螆膂莆蒅螆袁腿莁螅肄莄蝿螄膆芇蚅螃芈蒂薁螂羈芅蒇螁肀蒁莃螀膂芃蚂袀袂葿薈衿羄节蒄袈膇蒇蒀袇艿莀蝿袆罿膃蚅袅肁莈薁袄膃膁蒇袄袃莇莃羃羅物理学的发展与时空理论武志贵[摘要]人类对于时空结构的科学认识是从本世纪初狭义相对论的建立开始的，并首次提出相对运动的两个不同坐标系对"同一时空事件"的描述不同这一相对时空观念。按照古典力学，相对于一个惯性系来说，时间和空间都是绝对的。但相对论指出，同时性问题是相对的，不是绝对的。相对论认为时

3、空的量度也是相对的，不是绝对的。广义相对论用爱因斯坦的新观点来看，引力产生于从狭义相对论的平直空间到广义相对论的弯曲空间的转换之中。[关键词]牛顿时空观，狭义时空观，广义时空观Physicsdevelopmentandspace-timetheoryWuZhigui[Abstract]Therecognizationofthespace-timestructureofthescienceisbasedontheestablishmentofspecialrelativityfromthebeginningofthiscentury,andthecampaign

4、wasfirstintroducedtwodifferentcoordinatesystemrelativetothe"sametimeincident,"describedthedifferentconceptsofrelativetimeandspace.Inaccordancewithclassicalmechanics,asopposedtoaInertiaSystem,timeandspaceareabsolute.Butrelativitytheoryimpliesthatsimultaneousnessisrelative,notabsolute

5、.Theoryofrelativityalsoimpliesthatspace-timemeasurementisrelative,notabsolute.ByEinstein'sgenerlizedrelativetheoryaboutanewpointofview,gravitationalcomesfromtheswithchwhenflattenedspaceturnstocurvingspace. [Keywords]Newtonspace-timeview,Specialspace-timeview,Generalizedspace-timevie

6、w20一引言所谓“时空观”，就是人们对空间和时间的物理性质所持的看法。时间和空间是物理学的基本概念,它是反映物质及其运动规律的最一般的概念。自古以来人类对时间和空间的研究从未停止过,在人类认识自然界的不同阶段,人类对时间和空间的认识是不同的。当人类对自然界的认识达到一个新的阶段,人类对时空的认识相应的发生重大的变革。而每次时空观的变革,又将推动人类对自然界更加深刻的认识。人类对时间和空间的看法(时空观)贯串于科学发展的始终。比如在物质平均密度大(引力场强)的时空范围内研究宏观物体高速运动时,物质和时空的相互依存关系遵循广义相对论的时空理论,在这个时空范围中的某

7、一时空点研究物体高速运动的时空理论是狭义相对论,这恰恰反映了时空整体弯曲、局部平直的特性。而牛顿力学的规律只是在描述了宏观物体低速运动时才能取得和实际较为一致的结果。因此，目前人类时空观的演变，大体分为三个阶段：牛顿时空观，狭义时空观，广义时空观。20二牛顿时空观—经典力学的时空观时空观与自然科学建立直接的联系是从伽利略和牛顿时代开始的。这一时期的代表人物主要有哥白尼、伽利略和牛顿。哥白尼的日心说指出地球的运动不会破坏地球上的自然秩序，这一见解是揭示空间均匀性的重大的步骤。由于地球是运动的，地面上物体的运动并不是指向宇宙中某一不动的地点，而是指向地球。这样相对

8、运动的观点便呈现出来。伽利略对哥白尼体