時(shí)空間管理全面概述_第1頁
時(shí)空間管理全面概述_第2頁
時(shí)空間管理全面概述_第3頁
時(shí)空間管理全面概述_第4頁
時(shí)空間管理全面概述_第5頁
已閱讀5頁,還剩62頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

空間、時(shí)間是什么?別人在很小的時(shí)候就已經(jīng)搞清楚了,而我的智力發(fā)育遲,長大了也未搞清楚,于是,我一直揣摩這個(gè)問題。結(jié)果就比別人鉆得深一些。

——愛因斯坦第二章第二節(jié)時(shí)空觀MAKESIZHUYIZHEXUEYUANLIDIERZHANGDIERJIESHIKONGGUAN

1

時(shí)間和空間是物質(zhì)的存在形式。時(shí)間是其持續(xù)性、前后相繼的順序性;空間是其廣延性、伸張性和與它事物的距離等。(一)

時(shí)間、空間概念

二時(shí)空觀及其革命時(shí)空概念(二章二節(jié))

2空間的特點(diǎn)是它的三維性

指的是任何現(xiàn)實(shí)的存在都只能在三個(gè)方向上體現(xiàn)自己的廣延、伸張和與它事物的距離。3時(shí)間的唯一特性是它的一維性時(shí)間只有一個(gè)方向。這是由于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)不可能完全等同地重復(fù)。因而又稱“不可逆性”或“一去不復(fù)返性”。時(shí)空概念

4時(shí)間空間與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)不可分割面對(duì)一個(gè)小孩子,你能把他的年齡、形體從他身上“剝離”下來嗎?要理解一個(gè)具體事物有自己的時(shí)空性質(zhì)并不難。困難在于理解沒有絕對(duì)獨(dú)立的時(shí)、空。即沒有什么事情發(fā)生而“白白流逝”的時(shí)間和沒有事物的“空框子”。這方面的論證我們放在稍后再討論。時(shí)空概念5客觀性對(duì)時(shí)、空的客觀性的理解和對(duì)運(yùn)動(dòng)客觀性的理解一樣即:時(shí)間、空間并非“獨(dú)立實(shí)在”的客體,它們的客觀性是作為物質(zhì)的存在形式而被物質(zhì)所賦予的。時(shí)空概念

6有限性與無限性可表述為:具體事物、現(xiàn)象有開端和結(jié)束、有形狀和邊沿,因而是有限的。而作為物質(zhì)存在形式的時(shí)間和空間是無限的,無始無終,無邊無際。時(shí)空概念如果時(shí)間有開端和結(jié)束,那么,開端以前是什么?結(jié)束以后是什么?如果空間有邊際,那么。邊際之外是什么?時(shí)空概念因此,現(xiàn)實(shí)的時(shí)間和空間,只能是無限的。只能是:彼岸世界、上帝??捎梅醋C法來證明:(二)時(shí)空觀的歷史發(fā)展

可以這樣表述:時(shí)空觀是人們對(duì)于時(shí)間、空間的看法或觀點(diǎn)的總稱。包括:對(duì)時(shí)空的認(rèn)識(shí)(科學(xué)的或經(jīng)驗(yàn)的)、理解(理智的或直觀的)和期望。1時(shí)空觀時(shí)空觀時(shí)空觀是最通俗、最經(jīng)常的日常觀念之一。時(shí)空觀在日常生活中,人們的這種觀念已表現(xiàn)為各種稀松平常的“生活習(xí)慣”。1

當(dāng)我們說:“這個(gè)雞蛋真大”、“這個(gè)西瓜太小”時(shí),決不會(huì)真的以為雞蛋會(huì)比西瓜大。

早晨,特別是嚴(yán)寒冬天,起床號(hào)吹響:“今夜怎么這么短,我才剛剛睡下”。時(shí)空觀第四節(jié)課,肚肚子餓了:““這節(jié)課怎么么這么長”。。一一位位60歲的老老人感嘆道::“三十八年年過去,彈指指一揮間”;;而如果對(duì)一一位八歲的孩孩子說:“你你都這么大了了,只差十幾幾年就要結(jié)婚婚了?!彼苣芾斫鈫幔繒r(shí)空觀都知道刷一次次牙可能要用用幾分鐘而決決不會(huì)一上午午,吃一頓飯飯可能吃幾小小時(shí)決不會(huì)一一個(gè)禮拜;電電影、、電視中的““好人”被押押上刑場,劊劊子手已舉起起屠刀即將砍砍下的一剎那那,一定會(huì)有有一個(gè)暗器正正好打在舉起起屠刀的那只只手上;日本本鬼子對(duì)群眾眾架起機(jī)槍,,就要扣動(dòng)扳扳機(jī)的一瞬間間:一定要要有一個(gè)聲音音響起:“住住手,我就是是你們要找的的八路軍”。。時(shí)空觀一定的時(shí)空觀觀是人們理解解世界的“框框架”,體現(xiàn)現(xiàn)了他的胸襟襟和眼界。都知道:“站站得高才能看看得遠(yuǎn)”,生生活的狹窄造造成胸襟的狹狹隘?!熬椎字堋边@口口井便是它的的全部世界。。春春生夏死的蟬蟬不明白冬天天,朝生暮死死的蜉蝣不理理解黑夜。古古人說:“曾曾經(jīng)滄海難為為水”。時(shí)空觀2相傳有一個(gè)人人跟鄰居爭執(zhí)執(zhí)一尺房基地地,老母親寫寫一封信給城城里當(dāng)宰相的的兒子,希望望他來“壓””一下鄰居。。時(shí)空觀兒子回信卻說說:“讓他三三尺又何妨??”一定的時(shí)空觀觀是人們暴露露和表達(dá)自己己心靈的“窗窗口”。有的人,生活活在理想的未未來,現(xiàn)實(shí)總總使他牢騷滿滿腹。有的人,向后后看,生活在在舊日的輝煌煌和陳芝麻爛爛谷子的恩怨怨之中;有的人,只生生活在腳下一一灘爛泥之中中。時(shí)空觀3歷史學(xué)家的眼眼光在縱覽千千年上下,天天文學(xué)家的眼眼界以光年計(jì)計(jì);政客的眼眼光盯著自己己上方的權(quán)力力的寶座;庸庸人的眼光只只在自己的鼻鼻尖。時(shí)空觀在我們的先祖祖那里,時(shí)、、空與實(shí)際事事物緊密聯(lián)系系。例如:“二指寬”、、“五十步””、“頭發(fā)絲絲那么細(xì)”、、“一頓飯飯功夫”、““一眨眼間””、“下次月月園”、“樹樹葉又黃了三三次”、“燕燕子飛來”。。魯迅先生寫小小說《采薇》》時(shí),用:““大約烙幾張張餅的功夫””來描述時(shí)時(shí)間。時(shí)空觀/古代2古代樸素的時(shí)時(shí)空觀我國先哲,猜猜測到了時(shí)空空的無限?!疤斓厮姆綖闉橛睿磐窠駚頌橹妗?。?!耙怀咧N,,日取其半,,乃世不竭。?!薄坝惺际家舱哒?,有有未始始有始始也者者,有有未始始有夫夫未始始也者者,有有有也也者,,有無無也者者,有有未始始有無無也者者,有有未始始有夫夫未始始有無無也者者---””(莊莊子··齊齊物物論))時(shí)空觀/古代隨著人人們相相互交交往的的經(jīng)常常和擴(kuò)擴(kuò)展,,需要要一些些共同同的““標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)”,,于是是,人人們約約定了了一些些測度度時(shí)間間和空空間的的“尺尺度””和““標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)”,,如::兩兩手伸伸開———一一碼,,兩兩手對(duì)對(duì)起來來———一呎呎““一箭箭之地地”,,“一一炷香香功夫夫”,,太陽陽當(dāng)頂頂是““午時(shí)時(shí)”,,晝夜夜相交交之中中是““子時(shí)時(shí)”,,一個(gè)個(gè)月按按月亮亮的盈盈虧分分為““晦””、““望””若干干日等等等。。時(shí)空觀/古代以后,,標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)日愈愈完善善和準(zhǔn)準(zhǔn)確,,漸漸漸取代代了事事物本本身的的地位位,就就好像像一個(gè)個(gè)人的的影子子取代代了主主人的的地位位,人人倒成成了影影子的的附屬屬一樣樣。時(shí)空觀/歷史3近代形形而上上學(xué)絕絕對(duì)時(shí)時(shí)空觀觀我們現(xiàn)現(xiàn)在生生活在在一個(gè)個(gè)高度度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化的的時(shí)代,標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化化已成成為我我們生生活中中的習(xí)習(xí)慣,,熟悉到忘忘記的的程度度。全球分分為24個(gè)個(gè)時(shí)區(qū)區(qū),人人們?cè)谠诳梢砸杂孟嘞嗷ズ喓唵螕Q換算的的“東東京””、““格林林威治治”、、““紐約約”、、“北北京””時(shí)間間來旅旅行、、通訊訊、生生產(chǎn)、、作息息-----時(shí)空觀/近代中國生生產(chǎn)的的車箱箱,日日本生生產(chǎn)的的鐵軌軌,歐歐洲生生產(chǎn)的的車頭頭,由由美國國人在在非洲洲組裝裝,火火車就就能飛飛駛。。買買來遙遙遠(yuǎn)美美洲生生產(chǎn)的的電器器,不不用耽耽心插插不上上家里里的插插座。。市市場上上到處處充斥斥著““進(jìn)口口零件件,國國內(nèi)組組裝””的產(chǎn)產(chǎn)品。。如如果有有朋友友自洛洛杉磯磯飛來來,查查詢班班機(jī)時(shí)時(shí)刻表表,就就能準(zhǔn)準(zhǔn)時(shí)去去機(jī)場場接機(jī)機(jī)。時(shí)空觀/近代時(shí)間象象一個(gè)個(gè)均勻勻流逝逝的““帶子子”,,與事事件過過程本本身性性質(zhì)無無關(guān),,各種種事物物和過過程,,只不不過在在這““帶子子”上上打下下“印印記””而已已??湛臻g好好比一一個(gè)““箱子子”。。放進(jìn)進(jìn)東西西或取取走東東西,,箱子子依然然存在在。先先祖?zhèn)儌兊臉銟闼貢r(shí)時(shí)空觀觀完全全被拋拋棄了了,時(shí)間、、空間間與事事物及及過程程完全全割裂裂。這就是是“絕對(duì)對(duì)時(shí)空空觀””,又又稱““牛頓頓時(shí)空空觀””。這樣,,人們們逐漸漸形成成了這這樣的的時(shí)空空觀::時(shí)空觀/近代牛頓時(shí)時(shí)空觀觀在理理解和和處理理日常常生活活是沒沒有疑疑義的的。在在解決決地地地球上上我們們通常常認(rèn)為為的““科學(xué)學(xué)”的的和““技術(shù)術(shù)”的的問題題時(shí),,有廣廣泛的的普適適性,,而且且已經(jīng)經(jīng)很精精確。。但是是,用用來說說明整整個(gè)世世界的的根本本問題題卻行行不通通。就就如高高速飛飛行的的飛機(jī)機(jī)里,,機(jī)艙艙壁上上圍著著一塊塊污跡跡爬行行的蒼蒼蠅用用它的的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)來解解釋飛飛機(jī)的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)一樣樣。時(shí)空觀/近代要解除除絕對(duì)對(duì)時(shí)空空觀的的思想想禁錮錮需要要科學(xué)學(xué)材料料。在在馬克克思的的時(shí)代代,雖雖然提提出了了辯證證時(shí)空空觀的的原理理,但但尚找找不到到科學(xué)學(xué)依據(jù)據(jù),因因?yàn)槟悄菚r(shí)候候科學(xué)學(xué)的眼眼界還還停留留在地地球上上尋常常事物物中。。哲學(xué)學(xué)作好好準(zhǔn)備備,耐耐心地地等待待著科科學(xué)的的發(fā)展展。時(shí)空觀/近代(三))愛愛因斯斯坦相相對(duì)論論和時(shí)時(shí)空觀觀念革革命科學(xué)事事實(shí)終終于出出現(xiàn)了了。即即本世世紀(jì)初初的愛愛因斯斯坦相相對(duì)論論。這這是一一場震震撼人人心的的科學(xué)學(xué)革命命事件件,引引起了了一場場深刻刻而徹徹底的的觀念念革命命。【1】狹義相相對(duì)論論(1905年))1905年年6月月發(fā)表表在德德國《《物理理學(xué)雜雜志》》上的的一篇篇論文文《論動(dòng)動(dòng)體的的電動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)》。文章章只有有幾頁頁,既既沒有有文獻(xiàn)獻(xiàn)引證證,又又沒有有權(quán)威威著作作的援援引,,一開開始便便單刀刀直入入地提提出絕絕對(duì)靜靜止是是不可可能成成立的的。接接著,,提出出光速速不變變公設(shè)設(shè),論論證““同時(shí)時(shí)性””沒有有意義義,和和他著著名的的變換換方程程。這這就是是后人人所稱稱“狹狹義相相對(duì)論論”。。同年年9月月,發(fā)發(fā)表《物體體慣性性同它它所含含的能能量有有關(guān)嗎嗎》一文。。只有有三頁頁,文文中推推導(dǎo)出出著名名的質(zhì)質(zhì)能相相關(guān)式式E=mc2.。物體體的質(zhì)質(zhì)量是是能量量的量量度,,輕而而易舉舉地開開辟了了新的的能源源———原子子能。。當(dāng)年年愛因因斯坦坦26歲。。是瑞瑞士小小城伯伯爾尼尼專利利局的的一個(gè)個(gè)小職職員。。狹義相對(duì)論據(jù)說,,愛因因斯坦坦還是是一個(gè)個(gè)十四四歲歲的中中學(xué)生生時(shí),,一次次突然然想象象,如如果自自己乘乘坐一一列火火車追追著一一束光光前進(jìn)進(jìn),會(huì)會(huì)看到到什么么?答案是是:會(huì)會(huì)看到到光不不再是是一束束“光光線””,而而是原原地振振動(dòng)的的點(diǎn)。。這就就是著著名的的“追光光詳謬謬”。狹義相對(duì)論“追光光詳謬謬”其其實(shí)是是一種種參照系系的變換。。靜止止參照照系變變?yōu)檫\(yùn)運(yùn)動(dòng)參參照系系,觀觀測者者“參參與””運(yùn)運(yùn)動(dòng)之之中。??梢阅蒙钪谐3R姷氖率麓虮确椒?。如果果我們站站在鐵軌軌旁,看看到火車車有如一一條線從從眼前開開過。而而如果我我們坐在在火車?yán)锢?,就只只感到顛顛簸和搖搖晃。我我們生活活在地球球上,不不感到它它在運(yùn)動(dòng)動(dòng),而如如果在月月球上看看,會(huì)看看到地球球在飛快快旋轉(zhuǎn)((1100m/秒)。。如果站站在太陽陽上看,,會(huì)看到到地球在在飛快地地奔馳((3000m/秒)。。狹義相對(duì)論我們過去去熟知的的非常權(quán)權(quán)威的測測量標(biāo)準(zhǔn)和方法法,實(shí)際際上只適適用于地地球上大大物體的的低速運(yùn)運(yùn)動(dòng)。但但我們卻卻以為這這就是一一切運(yùn)動(dòng)動(dòng)的規(guī)則則。狹義相對(duì)論tˊ=β(t±v/c2x),βˊ=β(x-vt)x,yˊ=y(tǒng),zˊ=z.(縮小因子)β=1/√1-(v/c)2下面,我我們將愛因因斯坦的計(jì)算公公式簡化,簡單單計(jì)算一一下:而當(dāng)v相相當(dāng)大,,大到接接近于光光速c時(shí)時(shí):這就是“尺縮效應(yīng)應(yīng)”和“鐘慢效效應(yīng)”。當(dāng)然,,這種效效應(yīng)僅相相對(duì)靜止止參照系系而言,,在運(yùn)動(dòng)動(dòng)中,時(shí)時(shí)間和空空間的感感覺依然然如常。。VtT(小時(shí))I0(m)L(m)0.9c1小時(shí)2.29410.4360.98c1小時(shí)5.02510.1990.99c1小時(shí)7.0910.141狹義相對(duì)論這種效應(yīng)應(yīng)當(dāng)然引引起了人人們的無無窮想象:如如果有一一對(duì)雙胞胞胎兄弟弟,在他他們20歲那年年,其中中一個(gè)兄兄弟乘坐坐速度為為0.99c的火箭箭遨游太太空,而而另一位位兄弟留留在地球球上,一一年以后后,那位位21歲歲的太空空游子返返回地球球,會(huì)發(fā)發(fā)現(xiàn)自己己的同齡齡兄弟已已是74歲的老老翁了。。這就是是人稱““雙胞胎詳詳謬”的想象象。狹義相對(duì)論狹義相對(duì)對(duì)論的觀觀念革革命意義義在于::⑴將時(shí)時(shí)、空的的測量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和方方式與實(shí)實(shí)際事物物的時(shí)、、空性質(zhì)質(zhì)區(qū)分開開來。打破了過過去以為為測量就就是時(shí)空空本身的的誤解,,“影子子就是影影子”,,“地圖圖絕不是是領(lǐng)土””。狹義相對(duì)論⑵打破了絕絕對(duì)時(shí)空空觀對(duì)人人們長達(dá)達(dá)數(shù)百年年的統(tǒng)治治,為辯證時(shí)時(shí)空觀提提供了科科學(xué)依據(jù)據(jù)。⑶使牛牛頓的理理論成為為非常有有限范圍圍內(nèi)的特特殊理論論,打破了長長期以來來對(duì)人們們思想的的禁錮。。狹義相對(duì)論【2】廣廣義相對(duì)對(duì)論(1915)狹義相對(duì)對(duì)論完成成后,愛愛因斯坦坦基于把把相對(duì)性性原理貫貫徹到底底的信念念和哲學(xué)學(xué)認(rèn)識(shí)論論的原則則,又向向廣義相相對(duì)論進(jìn)進(jìn)軍。經(jīng)經(jīng)過10年的的探索,,在狹義義相對(duì)論論的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,加加上引力力場作用用,1915年年11月月,愛因因斯坦完完成了他他的論文文《廣義義相對(duì)論論的基礎(chǔ)礎(chǔ)》,同同時(shí),解解決了長長期困擾擾物理學(xué)學(xué)界的勒勒維烈水水星近日日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。廣義相對(duì)論從此圖開開始以下下三張背背景為現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)“混沌沌學(xué)”的的計(jì)算機(jī)機(jī)繪制圖圖形在《廣義義相對(duì)論論》一文文中,愛愛因斯坦坦的思想想已爐火火純青,,理論范范圍極大大,概念念十分清清晰,對(duì)對(duì)所有參參照系都都適用。。經(jīng)典的的守恒定定律失去去了原有有的意義義,僅僅僅成了一一些恒等等式,過過去曾權(quán)權(quán)威的引引力對(duì)物物體運(yùn)動(dòng)動(dòng)的影響響失去了了意義。。時(shí)空與與物質(zhì)密密切相關(guān)關(guān),是運(yùn)運(yùn)動(dòng)著的的物質(zhì)存存在的方方式?!翱臻g、、時(shí)間未未必能被被看作是是一種可可以離開開物理實(shí)實(shí)在的實(shí)實(shí)際客體體而獨(dú)立立存在的的東西。。物理客客體不是是在空間間之中,,而是這這些客體體有著空空間的廣廣延?!薄睆氐椎胤穹穸伺EnD的絕絕對(duì)時(shí)空空觀。廣義相對(duì)論廣義相對(duì)對(duì)論因很很快得到到科學(xué)的的證實(shí)而而引起轟轟動(dòng),愛愛因斯坦坦提出的的若干假假說令人人瞠目結(jié)結(jié)舌。數(shù)數(shù)十年來來,它們們一一被被科學(xué)觀觀測所證證實(shí)。至至今天,,還未發(fā)發(fā)現(xiàn)一例例與之不不相符的的觀測?!,F(xiàn)列如如下:廣義相對(duì)論1)紅移移現(xiàn)象假假說愛因斯坦坦預(yù)言::由于引力力場的作作用,大大質(zhì)量星星球的光光譜線會(huì)會(huì)移向光光譜紅端端,即光光的引力力頻移。。1924年,亞亞當(dāng)斯((W?Adams)對(duì)對(duì)天狼星星伴星的的觀察,,1923年——1928年五五年中持持續(xù)不斷斷地對(duì)太太陽表面面Fe、、Ti、Cu光譜譜觀測,,與預(yù)言言相符。。1958年穆穆斯保爾爾(R??L??MossBauer))效應(yīng)發(fā)發(fā)現(xiàn)后,,實(shí)驗(yàn)室室中利用用γ射線線實(shí)驗(yàn)也也與預(yù)言言相符。。廣義相對(duì)論2)恒星星位置假假說愛因斯坦坦預(yù)言,由于引引力作用用,光線線實(shí)際上上是彎曲曲的,因因此,我我們平時(shí)時(shí)觀測到到的恒星星位置是是有誤差差的。大大約在1.74″。。為了證實(shí)實(shí)這一預(yù)預(yù)言,德德國曾在在1914年組組織考察察隊(duì)前往往俄國克克里木半半島,準(zhǔn)準(zhǔn)備在全全日食情情況下進(jìn)進(jìn)行觀測測。恰逢逢第一次次世界大大戰(zhàn)爆發(fā)發(fā),考察察隊(duì)人員員全部被被俄國作作為戰(zhàn)俘俘扣留,,至使這這次觀測測未能進(jìn)進(jìn)行。廣義相對(duì)論1919年,英英國皇家家學(xué)會(huì)組組織了兩兩支科科學(xué)考察察隊(duì),一一支前往往西非北北部的索索布拉爾爾,一支支前往西西非幾內(nèi)內(nèi)亞灣的的普林西西比島后后一支考考察隊(duì)由由著名天天文學(xué)家家愛丁頓頓(ArthurStanleyEddington1882-1944)率率領(lǐng)。普普林西比比的結(jié)果果是1.61±±0.30'',索布布拉爾的的結(jié)果是是1.98±0.12'',在誤誤差允許許范圍內(nèi)內(nèi)與預(yù)言言1.74''相符符合。以以后,在在1954、1957年的考考察與預(yù)預(yù)言完全全符合。。廣義相對(duì)論3)地球球引力場場強(qiáng)度假假說根據(jù)廣義義相對(duì)論論計(jì)算,,地球的引引力場強(qiáng)強(qiáng)度是不不均勻的的,近中中心者強(qiáng)強(qiáng)度大,,隨距離離拉開逐逐漸減弱弱,這種種強(qiáng)度差差異,會(huì)會(huì)使得時(shí)時(shí)鐘快慢慢發(fā)生差差異。依據(jù)這個(gè)個(gè)計(jì)算,,1960年,,龐德和和雷布卡卡作了一一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn),在距距海平面面22.6m的的塔頂和和塔底各各置一鈉鈉鐘,測測出其快快慢差為為2.5×10-15秒,與預(yù)預(yù)言完全全符合。。廣義相對(duì)論4)引力力波假說說1974-1978五五年間對(duì)對(duì)PSR1913+16雙星星觀測,,該雙星星質(zhì)量大大,體積積小,密密度極大大,軌道道周期僅僅8小時(shí)時(shí)。其中中之一為為脈沖星星,脈沖沖星周期期59毫毫秒,每每周期減減少萬億億分之三三(3××10-13),近五五年上億億次觀測測記載,,參數(shù)精精度達(dá)百百億分之之一(10-11)觀測結(jié)結(jié)果與預(yù)預(yù)言完全全相符。。廣義相對(duì)論5)黑洞洞假說廣義相對(duì)論廣義相對(duì)對(duì)論開始始并不為為大多數(shù)數(shù)人所理理解。相傳一次次皇家學(xué)學(xué)會(huì)的聚聚會(huì)上,,人們都都說,世世界上只只有三個(gè)個(gè)人懂廣廣義相對(duì)對(duì)論。除除了愛因因斯坦,,他的老老師閔可可夫斯基基,人們們認(rèn)為第第三個(gè)人人當(dāng)然是是愛丁頓頓了??煽墒牵瑦蹛鄱☆D卻卻說:““我也在在想,這這第三個(gè)個(gè)人是誰誰?”廣義相對(duì)論學(xué)者們大大多不懂懂廣義相相對(duì)論,,主要原原因是愛因因斯坦使使用了當(dāng)當(dāng)時(shí)鮮為為人知的的黎曼幾何何,張量量計(jì)算,,絕對(duì)微微分等數(shù)學(xué)方方法,使用克里里斯多夫夫符號(hào),,閔可夫夫斯基((HermammMinkowski1864-1909)四維維時(shí)空統(tǒng)統(tǒng)。從而,愛愛因斯坦坦促進(jìn)了了一門新新的學(xué)科科——非歐幾何何學(xué)的發(fā)展。。非歐幾何現(xiàn)在,人人們都知知道非歐歐幾何與與愛因斯斯坦的關(guān)關(guān)系。其其實(shí),在在愛因斯斯坦以前前,非歐歐幾何就就悄悄地地產(chǎn)生了了,只是是由于派派不上什什么用場場,一直直停留在在“純數(shù)數(shù)學(xué)”領(lǐng)領(lǐng)域而鮮鮮為人知知。似乎乎數(shù)學(xué)家家們默默默地為在在為廣義義相對(duì)論論準(zhǔn)備數(shù)數(shù)學(xué)工具具。非歐幾何廣義相對(duì)對(duì)論發(fā)表表后,愛愛因斯坦坦又在非非歐幾何何學(xué)方面面做出了了杰出的的貢獻(xiàn),,作為非非歐幾何何創(chuàng)始人人之一被被載入史史冊(cè)。非歐幾何【3】非非歐幾何何簡介非歐幾何何最開始始是幾位位數(shù)學(xué)家家分別獨(dú)獨(dú)自研究究的幾種種幾何學(xué)學(xué),他們們是:高斯(1778-1855)),N·T·洛洛巴切夫夫斯基((1793-1856),黎曼(1828-1866))等。最早以完完整形式式發(fā)表在在1833年。。(高斯斯)非歐幾何非歐幾何何實(shí)際應(yīng)應(yīng)稱為““微分幾幾何”或或“非正正則幾何何”。因因?yàn)槠渑c與傳統(tǒng)的的歐幾里里德幾何何學(xué)不同同而被俗俗稱為““非歐幾幾何”。。在我們們熟知的的歐氏幾幾何中的的基本概概念如::點(diǎn)、線線、面,,在非歐歐幾何中中沒有這這種概念念,相當(dāng)當(dāng)于這些些概念的的是“未未下定義義的物質(zhì)質(zhì)形體””。如黎黎曼幾何何中的““流形””。其中中,既有有物質(zhì)的的廣延,,又包含含時(shí)間。。非歐幾何黎曼流形形歐氏幾何何中極重重要的““對(duì)稱性性”、““全等性性”、““不變的的角”非非歐幾何何中沒有有這樣的的概念,,相當(dāng)?shù)牡氖恰熬志植壳事省毙再|(zhì)質(zhì),即““非正則則”性質(zhì)質(zhì)。非歐幾何在計(jì)算上上,主要要是微分分、拓樸樸,甚至至“絕對(duì)對(duì)微分法法”即沒沒有固定定坐標(biāo)的的微分系系統(tǒng)。非非歐幾何何門類很很多,這這里簡單單介紹兩兩種,即即洛巴切切夫斯基基幾何和和黎曼幾幾何。非歐幾何洛氏幾何何又被稱稱為“宇宇宙幾何何”。因因?yàn)樗杳枋龅氖鞘谴蟪叨榷瓤臻g,,又稱為為“內(nèi)蘊(yùn)蘊(yùn)幾何””。其最最大特點(diǎn)點(diǎn)是“保保形性””。非歐幾何t非歐幾何L2洛氏平面面示意圖圖在黎曼幾幾何中,,任何一一個(gè)“黎黎曼流形形”都是是一個(gè)““張量場場”,其其中任何何一點(diǎn)都都具有四四個(gè)方向向上的性性質(zhì),這這是一種種“局部部坐標(biāo)””性質(zhì)的的幾何,,只能用用無統(tǒng)一一坐標(biāo)的的“絕對(duì)對(duì)微分法法”計(jì)算算,因這這一性質(zhì)質(zhì),又被被稱為““無坐標(biāo)標(biāo)幾何””或“無無定則幾幾何”。。非歐幾何自愛因斯斯坦后,,這些數(shù)數(shù)學(xué)形式式已有了了廣泛運(yùn)運(yùn)用,例例如我們們現(xiàn)在說說的什么么“宇宙宙爆炸””、“宇宇宙收縮縮”、““黑洞””、“脈脈沖星””、“白白矮星””等,都都是使用用這兩種種數(shù)學(xué)方方法和愛愛因斯坦坦公式計(jì)計(jì)算的結(jié)結(jié)果。非歐幾何非歐幾何非歐幾何何學(xué)把形形而上學(xué)學(xué)時(shí)空觀觀打得落落花流水水,閔可可夫斯基基1907年在在哥根延延數(shù)學(xué)學(xué)學(xué)會(huì)上的的報(bào)告說說:“從從現(xiàn)在起起,孤立立的空間間和孤立立的時(shí)間間注定要要消失為為影子,,只有兩兩者的統(tǒng)統(tǒng)一才能能保持獨(dú)獨(dú)立存在在?!睍r(shí)時(shí)間、、空間只只能是物物質(zhì)的性性質(zhì)和形形式,離離開是什什么物質(zhì)質(zhì)和物質(zhì)質(zhì)的實(shí)際際狀況,,時(shí)間、、空間沒沒有意義義。在在非非歐幾何何里,時(shí)時(shí)空不可可分割。。時(shí)空與與物質(zhì)不不可分割割是基本本的原則則。非歐幾何愛因斯坦坦相對(duì)論論發(fā)表后后,特別別是二十十世紀(jì)六六十年代代以來,,不僅實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證證如雨后后春筍,,而且,,也成為為相對(duì)論論天體物物理學(xué)、、高能天天體物理理學(xué)和宇宇宙學(xué)的的理論基基礎(chǔ)。類類星體、、脈沖星星、致密密x射線線源、3K宇宙宙、微波波背景輻輻射、黑黑洞、引引力波等等等的發(fā)發(fā)現(xiàn)和探探測,宇宇宙大爆爆炸理論論和各種種宇宙模模型紛紛紛出現(xiàn)。。而且,,現(xiàn)在仍仍在發(fā)展展。相對(duì)論【4】相相對(duì)性——一一種現(xiàn)代代觀念愛因斯坦坦的相對(duì)對(duì)論出現(xiàn)現(xiàn)后,影影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了了物理學(xué)學(xué)的范疇疇,引起起了一場場深刻的的觀念革革命,這這就是相相對(duì)性觀觀念。相對(duì)性關(guān)于相對(duì)對(duì)性,愛愛因斯坦坦曾幽默默的比方方:當(dāng)你你坐在一一個(gè)可愛愛的女孩孩子身邊邊時(shí),一一小時(shí)像像一分鐘鐘那么短短;而當(dāng)當(dāng)你坐在在火爐上上時(shí),一一分鐘就就像一小小時(shí)那么么長。相對(duì)性世界本身身是豐

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論