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主题:【原创】道法自然——世界的运作方式的哲学思考 -- baiqi

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家园 【原创】空间与时间的相对论观点

五、空间与时间的相对论观点

很长时间内人们都认为空间与时间是绝对存在的,是共享的,也就是两人所处的空间是一致的,时间的流逝也是一致的。爱因斯坦的相对论颠覆了人类的认识,按照他的观点,每个人的速度不同,他所处的空间与时间的流逝就是不同的,时间与空间颇有点私人的意思。

  狭义相对论的内容为:人们发现在任意两个惯性系(匀速直线无转动系统)测得的光速都一致,如果空间与时间绝对,且两个惯性系的相对速度不为零,光速一致是绝对不可能的, 要么放弃光速一致的结论,要么放弃绝对时空观,爱因斯担选择放弃绝对时空观,得出结论,即在任意两个惯性系,光速一致(指惯性系中的人测试得到的数据), 但惯性系本身的时空发生了变化,时空发生变化的含义就是A中过了1秒,B中可能过了100秒,A中某物体移动S距离,在B中看来可能 移动了s'距离,两个惯性系以相对速度有个切确的时空转换公式。A,B各有一套完整的时空,在惯性系A满足的定律,同时也在B中也满足.

  

  广义相对论的内容为:显然要发展到两个任意非惯性系,在非惯性系A满足的定律也在非惯性系B也满足,这样物理学以前所得的结论才不会全都无用。设A为惯性系,如果B是非惯性系,那么B的扭曲更为严重。这个世界上有惯性系吗?爱因斯坦说没有,我们人类所处的这个宇宙,是非惯性系。有质量的物体都会扭曲其 周围的空间。就好像在做加速运动的车上,在这个非惯性系中,车顶悬挂的球都会像后飘起来,以车上的人来看,无疑是车上的空间姓了变化,车顶的球竖直地悬挂 在车内的空间,虽然在车外的人看来,球不是竖直的(考察这一例的时候,可以将地球上的空间近似地看作是惯性系统)。一束光线在惯性系是匀速直线的,但是在 宇宙中传播的时候,人类检测到并非是匀速直线,例如在经过太阳这样的质量巨大的恒星时,会发生弯曲,其实,就是因为太阳周围的空间发生了扭曲的缘故。

  

  最后经过严密的数学论证,在非惯性系A满足的定律也在非惯性系B中也满足,这一条结论,使得广义相对论真正有了很大的实际用处。


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