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程晨:时间和空间(1) —— 什么是时间? 什么是

时间:2020-11-17 07:35人气:来源: 未知

程晨:时间和空间(1) —— 什么是时间? 什么是

  究竟什么是时间,什么是空间呢?

  对于这两个问题恐怕许多人都回答不了。

  这毫不奇怪,事实上,这时自古以来连许多哲学家和科学家都难以作出回答的问题。

  按照某些辞书上的解释,

  时间是“为了表示想象的过程所引入的一个量”,而空间则是“现象发生的场所”。

  看到这样的解释,也许有人会产生疑问:

  “如果空间中仅有一只球,而这只球又没有任何变化(即没有“现象的过程”),那么岂不是连时间也不存在?”

  再说,“如果把一切东西都取走(即没有“现象发生”),那么岂不是空间也不能独立存在?”

  的确,关于时间和空间,即使在现代科学中也存在着许多谜团,对于上述疑问也不能完全解释清楚。

  牛顿的“绝对时间”和“绝对空间”

  1687年,在英国出版了一部对其后科学家的时间观和空间观都产生了重大影响的科学著作,这就是艾萨克·牛顿(1642-1727)所写的《自然哲学的数学原理》(简称《原理》)。

  牛顿这部里程碑式的著作中阐明了一切物质——从地上的炮弹到天空的行星——的运动规律。

  牛顿在他的书中坚持的是一种“绝对时间”和“绝对空间”的概念

  牛顿所说的“绝对时间”,指的是一种“不受任何影响,在任何场所都总是以同样速度流动的时间”。

  简单说来就是,假如在宇宙的某处有一个时钟的话,无论把它移动到何处,它的走时速度都总是保持完全一致。

  牛顿的“绝对空间”则指的是一种“不受任何影响,总是保持静止的空间”。

  牛顿的这种绝对空间虽然很抽象,然而由此却直接得到了“宇宙中充满了一种相对于绝对空间保持静止的‘以太’”的看法,换句话说,以太是体现绝对空间的实在物。

  从那以后直到20世纪初,绝对时间和绝对空间一直就是科学家们普遍持有的观念。

  这样一种观念和存在着一种以太物质的看法直到相对论出现才被推翻。

  牛顿认为时间和空间都是“绝对的”

  小结

  绝对时间和绝对空间的图解

  绝对时间

  为了用图解来表现绝对时间,即“不受任何影响,在任何场所都总是以同样速度流动的时间”。

  这意味着,在宇宙中任何一个地点,“1秒”、“1分”和“1小时”的长度全都相同。

  绝对空间

  为了用图解来表现绝对空间,即“不受任何影响,总是保持静止的空间”,图解上画出的是静止的坐标轴(空间轴)和坐标格子。按照这种空间观,可以确定一个物体的“真正速度”。

  艾萨克·牛顿

  1642年出生在英国伍尔索普。做出过许多重大贡献的物理学家和数学家,也是在全部科学史上屈指可数的影响最大的科学家之一。发现了万有引力定律,建立了牛顿力学(阐明问题运动的物理学),创立了微积分学,等等。在光学领域也有不少重大成就,例如查明太阳的白光其实是由许多不同的色光所组成。担任过国会议员和铸币厂总监。

  莱布尼兹的时间观和空间观

  关于时间和空间,与牛顿同时代的一位德国哲学家哥特弗里德·莱布尼兹(1646-1716)持有的是另一种不同的观点。他认为,时间不过是用来表示事物发生变化的先后顺序的一个用词,而空间不过是用来表示物体位置关系的一个用词。换句话说,莱布尼兹没有像牛顿那样把时间和空间看作实在物。不过,后来的科学家普遍持有的都是牛顿的观点。此外,莱布尼兹也是微积分学的创始人。现在使用的微积分符号就是莱布尼兹最先使用的。关于牛顿和莱布尼兹究竟谁最先“发明”微积分,英国和德国这两个国家一直有争议,两人之间的关系也因此而闹僵。

  扩展阅读:

  时间 + 空间 → 时空

  “空间”与“时间”相互关系的新认识


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