资源描述：
《物理学中时空观的演变》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、重庆师范学院李报‘自然科学版一九八七年第一期总第五期地。物理学中时空观的演变朱开勤摘要本文以历史上几位科学家的典型时空观来表明物理学中时空观的演变是物理学发。,“展的重要标志爱因斯坦创立的广义相对论为辩证唯物主义的时间空间是物质存在的形”,。,式的原理提供了自然科学的证据随着科学的不断发展人们的时空概念还将不断的发。生演变什么是时间,什,这个看来似乎简单而平常的问题,从古‘到今都有许多哲学家么是空间。,,和科学家对它进行深入的研究但要把这个间题回答得很清楚即既有客观事实为依据又,。,有理性思维作指导
2、却义是一个十分复杂而艰深的课题随着自然科学的发展特别是物理,。“学的发展迫使人们对时间和空间的认识不断演变正如列宁指出的人类的时空观是相夕,⋯⋯人类的时空观的可变性,对的但绝对真理是由这些相对的观念构成的也没有推翻空一。”,间和时间的客观实在性〔〕人们依靠自己的感官感知外部世界获得对客观世界的感性。、、,,知识再经过概念判断和推理的逻辑思维过程总结出客观事物运动的规律使认识从。。感性阶段上升到理性阶段人们对时间和空间的认识过程也是如此·一、古希腊人对时间和空间的直觉、。,丈们的时空观是建立在一定科学
3、知识之上的古人恨据感觉到的直观现象认为大地是,。,。,平坦的太阳从东边升起西边落下人们日出而作日入而息到了古希腊时代一些哲学。家对时空问题提出了不同的学说如古希腊唯物主义哲学家卢克共修在他的著名诗篇《物性论》中写道“,整个宇宙之外再没有别物存在,所以它没有什么外边因此它也没有终点。就是时间也还不是白已独立存在从事物中产生一种感觉,什么是许久以前发生的,什么是现在存在着付·么是将跟着来,,应该承认离开了事物的动静”。人们就不能感觉到时间本身、、山于古希腊时代的科学研究还只限对与生产和生活直接有关的天文
4、学数学力学等儿,,。个领域还不懂得科学实验更没有去进行实验操作因此古人只能凭着自然哲学的直觉把。“”。自然界当作整体来进行考查把自然现象的无限多样性的统一看作不言而喻的〔」所以。,,古人的自然观带有朴索辩证法的色采凭着天才的抽象思维依靠智慧的力量认识到了时,、,。和空间的客观性并模糊的猜测到了时间空间的无限性及时间空间与事物的运动有关、。正是这些朴索辩证法的思想带来了古代科学技术的繁荣,。亚里斯多德继欧多克索之后提出了他的时空模型他认为地球位于整个宇宙的中心整。。个宇宙由环绕地球的同心球壳组成星球分
5、别处在不同的球壳上做最完美的园运动亚里斯“”,“”。多德把宇宙空间分为月上比月亮远世界月下比月亮近世界物体在宇宙中有各自的天然位置,这个天然位置具有关键作用,物体都力图达到各自的天然位置。地面,。“”物体的天然位置在地球中心因此他们都作落体运动天上的物体的天然位置在天球上,。,,所以他们沿着天体作园运动亚里斯多德的时空模型是人们对天体直观现象的总结并,。“”“”对天体现象的动因作了主观的猜测和论断本质上是错误的但他把上和下这两个,。方向相对化了这是人类走向科学时空观的重要进步、、、“”二牛顿的绝对时
6、空观一一时间空间外界事物三者互相独立夕,、、牛顿在总结前人成就的基础上建立了经典力学的理论体系对时空空间物质运动。,“、,提出了一整套看法在牛顿看米绝对的真正的和数学上的时间自身在流逝着而且由”。“,,于其本性而均匀地与何何其它外界事物无关的流逝着绝对的空间就其本性而言是”。红‘〕与外界任何事物无关而永远是相同和不动的、、“,。空”时间间外界事物三者是相互独立而是毫无关系的空的廷伸和时间的流,。逝都是绝对的这就是牛顿的绝对时空观‘,。经典力学承认物体空间位置的相对性已表现在伽利略变换式中‘“一,二之
7、,二。,岁如,,。在这个变换式里两个坐标系里的时间的变化是完全相同的卉无改变即把一只校,,,。准好的钟放在何何惯性坐标系里就管其相对速度的大小如何它的时间差都是一样的即在何何惯性参照系里钟是,’司步”的。,,。,在这个变换式里空间是不变的把一只一尺长的尺放在何何惯性参照系里不管其夕夕“”。相对运动速度大小如何其长度是固定不变的即尺是刚性的一。上,,在空间这个问题牛顿和莱布尼兹展开过争论牛顿认为空间对物体是绝对消极,。,。的它不过是个容纳物体的无边无际的容器莱布尼兹认为空间是物体相互关系的量度,。后来
8、相对论的创立证明莱布尼兹的看法是正确的,夕,牛顿时空观把时问和空间看成是脱离物质脱离物质运功的绝对不变的东酉丧明科。学发展的时代局限性但牛顿时空观否定了亚里斯多德时空模型中物体在空间位置的绝对意。“”,“”。义打破了月上月下的界限在牛顿的力学方程中相对于任何空间的点来计算都是一。,,样的牛顿时空观承认时间和空间是客观存在从具体时空中抽出时空的概念来这是人类。,,认识时空的一次飞跃对牛顿绝对时空观的评价只有根据物理学发展的历史背景才能得。出公证的结论,,。随着科学实验的
