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主题：“空间”只是我们的想象，不是真实的存在 -- 陈经
家园 请好好写，尽量讲得通俗易懂 不依赖2-3维空间的圆圈、球面，有限无边的宇宙，到底是啥样的。
家园 您给楼上那位出了好大一个难题 对时间空间的理解是相对论解释的事，相对论分狭义广义，狭义相对论需要看电动力学，里面用到坐标变换；广义相对论就麻烦了，光是黎曼几何一项，唉，哭吧…………。要是不看这些理科，光从字眼上讲，又实在没法讲，好不容易讲出来，往往又是有歧义。考虑到理科生们从来不修文，想准确的给大家讲讲基础物理，实在不是件容易事。
不过量子光学的，我可以试着讲两句，毕竟咱也在量子实验室混过几年。首先，最重要的一点，不存在两个“量子”这个说法，量子可以理解为量子化，就是说我们经典世界中连续的一些物理量，如电磁场，光，在日常中看来是连续的，但实际在微观尺度是一份一份的，只是这一份太小，而且总的份数太多，所以看起来是连续的。不存在一种实物粒子叫“量子”。这是在最基本概念上的错误。
另外，关于量子之间的所谓超距作用，就是所谓的超光速相互作用，实际上在上世纪二三十年代爱因斯坦与玻尔的辩论过了，爱因斯坦认为存在一种相互作用可以超光速瞬时作用，称作超距作用；而玻尔的观点是非局域化理论，这个有点复杂，但总的来说就是不存在超距作用。爱因斯坦的超距作用仍然是基于传统经典物理的，而玻尔的观点－非局域化是全新的量子理论，这两种相对的理论谁对谁错，最后有人推算出一个不等式－贝尔不等式来进行检验。当贝尔不等式成立时，超距作用正确，当贝尔不等式不成立时，非局域化理论正确。到目前为止的量子物理实验是支持玻尔的非局域化理论的，也就是说超光速的超距作用并不存在。现在的主流量子物理学界也都接受了玻尔的观点。实际上，爱因斯坦作为现代物理的重要奠基人，在量子理论方面的建树相对来讲，并没有玻尔的大，现在的量子理论基础更多受到玻尔和他的弟子们的影响。
现在超距作用在量子学界已经基本不再当作重要的学术问题讨论，更多的时侯，一些量子物理学家为了科普，为了吸引大家的注意力，刻意讲一讲超距作用，其用意还是吸引大家的眼球。大家不要太当真。
至于“量子云”，更多时侯也只是描述原子核外的原子外层电子，这个概念是相对经典的原子能级概念讲的，在经典的理论中，原子的外层电子是和地球绕着太原转一样，是有一条不变的轨道的，不过实际上电子在原子核外的运动不是这样的，电子在原子核外的运动有微扰，一直在变动，可能的位置在原子核外是一大片云状区域，通俗讲起来就是这样吧。
只怕要科普相对论，得先科普电动力学，要科普电动力学，得先科普大学物理，还得科普一下别的内容。要科普量子物理，得先科普光学。这样下来，楼上那位最起码得把大学物理系讲课两年的PPT给您过一遍。
通宝推：njyd,家园 你这个说得不错，让俺这个初中未毕业， 自学了点高中、大学课程又基本忘光的人看后好像懂了点什么。
最好能再多说点什么，如：
光子，到底是不是一种实在的粒子？
空间，现在一般认为是量子的还是连续的，我总觉得如果是量子的有些东西没法解释。
暂时只想到这些，等你做过作业后再出题。
家园 光子是一份一份的电磁波。 简单来讲，一个光子就是一份电磁波，相对于原子分子这些实物粒子来讲，光子不能算作是一种实在的粒子，它就是电磁场。我主要学量子，对空间时间方面的理论一窍不通，只能说关于空间的物理理论不是从量子理论上来的，没听过空间的量子化这个提法。
通宝推：njyd,
家园 "爱因斯坦作为现代物理的重要奠基人 在量子理论方面的建树相对来讲，并没有玻尔的大", 值得商榷.
"当贝尔不等式成立时，超距作用正确，当贝尔不等式不成立时，非局域化理论正确。" 这个说法是错误的,容易误导.
另,期待楼上changshou的科普.
家园 贝尔不等式就是用来检验非局域化理论的啊 不过好长时间不看了，肯定有理解错误的地方了。能碰到学物理的同行在河里讨论问题是件开心的事。
家园 时空本来就是想象！ 释迦牟尼佛在几千年前就看清楚说清楚了。
后来，西方的康德才用了极其繁琐的方式说明这一问题。
家园 恰好相反，空间本身就是物质 我的看法就是物质本身就是扭曲的空间。
想象一下，你随便做一个动作，你就改变了世界，因为你的这动作的能量扭曲了时空，而扭曲了的时空，接着又扭曲别的时空，所以你做一个小动作，都改变了全世界的时空，你改变了全世界。
家园 政委这篇错得比较离谱啊 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。
............
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
家园 花看不懂。
家园 陈大再思考这些问题 只怕要研究佛教去了吼吼 不过，以我对相对论肤浅的理解，相对论并不与“唯物”冲突，时间的相对性源自“光线、或者说一切运动，都需要过程才能影响到客体”；空间也可能是错觉、也可能是只是有偏差但实有。
瞎说的。
家园 呵呵，八卦两个小故事 1、哲蚌寺果芒札倉命名由来：
果芒藏文是(很多門)的意思,以前在果芒札倉只要是上完<入中論)課程以上的僧眾,大多數都已證悟空性,在下課的時候直接穿牆而過,到處都可以是門,這"盛況"被當時堪布看見,所以命名果芒札倉....
2、北京几个大学生去拉卜楞寺拜见一位老格西 请教起空性 格西随口说 这桌子就是空的（或者是空性？） 大家问如何证明 格西伸手从桌面穿入桌底。
佛教对时空确实有很深入的思考，有部就认为三世实有，时空都是实际的存在，当年法尊法师评论爱因斯坦的相对论，认为其仍不出于有部思想的范畴。佛教跟科学并不是不可以对话的。