主题：“空间”只是我们的想象，不是真实的存在 -- 陈经

起码和现代物理学完全相悖。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face2.gif 我没有恶意，只是闲聊两句。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face5.gif

政委说“1. 空间外往面走是啥？

如果这个三维空间是真实存在的，那么它就能一直往外面扩展。没有边界，那就是无限的。这样一个无限的空间，我们是可以想象的，但它是真实的存在么？这确实会令人困惑。

有一种忽悠说，你在这个空间中一直往一个方向走，最后就回来了，宇宙是有限无边的，相当于人在球面上走。但这种忽悠我们更搞不懂了，不要说真实存在了，就连想象都想不出这种空间是什么样子。”

我的解释：

现代物理中描述时空并被广泛接受的理论是广义相对论。 它并不要求空间无限，他指出 时空结构是“动力学的“，亦即 其如同麦克斯韦中的电磁场一样 是由微分方程刻画。这与牛顿时空观中 时空 是不受物质影响的固定舞台 的观点 是很不一样的。

时空是带有某种结构的“流形”。平直的二维和三维空间以及 狭义相对论中的时空 （叫民科夫斯基空间http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face5.gif） 都是流形。球面也是。流形 在局部上和平直的空间（或时空）差不多 但整体上可以很不一样。如二维球面局部上可以近似为平直的二维空间（即平面）但整体上不行。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face1.gif

重要的是流形本身不是也不需嵌入在某一背景空间中。我们想象一下

1 你能想象一个不嵌入在三维空间中的平面吗？http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face9.gif

2 好了，现在想象一个不嵌入在另外一个空间（比如熟悉的三维空间）中的球面吧。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face10.gif

广义相对论中的时空 即是这种 局部上像狭义相对论的时空（闵科夫斯基空间） 但整体上可以“扭曲”的 “内在的”独立于任何普通人直观想象的平直空间的 带有某种几何结构的 流形。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face2.gif

注意不仅空间可以扭曲， 时间也可以。 时间的扭曲 不是说 一维的时间 一定要成圈或打结， 而是说上面的几何结构不平直。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face6.gif

再注意 “扭曲” 不一定 仅是整体上的， 局部上也可以：几何结构不平直。 2 中的“内在的” 球面即是这样。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face6.gif

最后要指出，在狭义相对论中时空是“平直的”， 虽然不同观察者（参照系）的时间不一样。 http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face9.gif

这就是政委说的忽悠。 听上去像忽悠， 但不是。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face4.gif

说 流形的概念 以及它可以用来作为时空的模型 是忽悠 就如同说 有理数无理数排在一起构成“实数” 以及它可以用来作为长度测量的模型 是忽悠。一旦理解了流形的概念， 他并不比实数更神秘。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face7.gif

那么时空是具体什么流形呢？ 由爱因斯坦方程决定。

是爱因斯坦方程告诉我们宇宙从大爆炸来的吗？ 是该方程加上其他一些假设。其中一些是基于天文观测的 （比如宇宙这个时空在大范围上是均匀的）。 大爆炸论并非唯一可能的爱因斯坦方程的解。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face9.gif

一个给定时空 （作为爱因斯坦方程的解）中的时间是怎样的呢？ 一般而言这是极难的数学问题。 但对于对称性高的解 （如大爆炸理论的解） 往往可以 自然的 分辨出几种 可以称为“时间”的 分割时空的方法。 （注意：有时是几种，未必是一种http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face13.gif）。 这种时间 和狭义相对论中不同观察者（参照系）的时间 不是一回事。当然在给定了一个时空后可以讨论 不同观察者（参照系）的时间（这样我们就有更多种的“时间”了http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face12.gif）。

政委说 "2. 连续空间是可以无限细分的么？

“一尺之捶，日取其半，万世不竭”，实际说的是空间的连续性。这种细分，又是一个无限。这种无限，当然可以想象，但它是真实的存在么？还是会困惑。"

我的解释：

时空 在广义相对论中 是无限可分的 连续的。但通常认为极小尺度上必须考虑量子力学。 一般物理学家希望量子引力（广义相对论和量子力学的结合）能回答这一问题。 有些理论确能回答 （如 圈量子引力理论说是离散的）， 但目前没有成熟并被普遍接受的量子引力理论。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face1.gif

政委说 "3. 如何定义绝对空间

因为物质好象都在运动，所以需要想象一个不动的“绝对空间”，这样就方便形容各种运动了。我们在跟着地球自转，同时绕着太阳转，太阳绕着银心转，相对于“绝对空间”，我们象拧麻花一样复杂地运动。

一种简单的想象是，大爆炸时，在绝对空间中，有一个奇点，就当它是空间的原点。一炸，物质就从原点往外飞。

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大爆炸的奇点，按想象，我们应该能够根据宇宙中星系的空间分布与运动，倒推回去得到一个原点。但我们看不出这个。我们知道的是，各星系在互相远离，那么在很久以前，它们应该是聚集在一起的。但聚集在哪儿，无法象原子弹爆炸一样找到一个“爆心”。"

我的解释：

这种想象是错的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face4.gif是没有理解流形概念造成的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face4.gif 就如同初学复数的人不理解虚数可能会打一些完全错误的比方。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face12.gif

大爆炸是物质也是时空的起始。在简单的大爆炸模型中这一点在几何是清楚的。 政委大概听说过科学家并未理解大爆炸。 对， 但原因是另外的， 绝非是政委的图景令人费解造成的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face8.gif

政委说 "（二）相对论

相对论是放弃绝对时空的结果。既然定义不出绝对时空，就根据我们周边的条件来定义时间空间。空间由光在给定时间走的距离定义，时间就是原子钟走的刻度。相对运动的两个参照系，对时空有不同的理解。

大爆炸发生的时候，一束高速粒子在飞。在它看来，宇宙可能就是几光年大小，它几年就飞遍了整个宇宙，炸到了人眼里。而我们却以为这束粒子飞了上百亿年，宇宙大得不得了。这束粒子生命期就是几年，但它飞了这么远，所以我们意识到，它上面的钟变慢了。"

我的解释：

在这里政委似乎混淆了 狭义相对论 和 广义相对论 中 “时间”“不同步” 的机制。 他们是不一样的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face2.gif 按广义相对论， 在地球上立一高塔， 塔顶塔底两个钟走的是不一样快的。这里的原因是 地球周边的时空 （包括时间） 是扭曲的 （不是平直的）。 按广义相对论 这种扭曲就是万有引力本身。 http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face13.gif

这和狭义相对论中 由 有限光速和不同观察者相对运动造成的不同时间观点 是不一样的。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face1.gif

政委接下来还有大量错误， 不一一指出了。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face4.gif

政委开篇说 “本文不是想当民科，只是胡乱搞点子哲学思考，不打算认真搞啥子理论，有趣就好。但我的思考是认真的。”http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face7.gif

我的解释：

政委认真， 我也跟着认真一把。http://www.cchere.com/bbsIMG/bf/face9.gif