現(xiàn)代時(shí)空觀的演進(jìn)課件

一、古典力學(xué)時(shí)空觀——牛頓時(shí)空觀時(shí)空觀：人們對(duì)于時(shí)間和空間物理性質(zhì)的認(rèn)識(shí)而形成的觀念。《淮南子》——“古往今來謂之宙，四方上下謂之宇”一、古典力學(xué)時(shí)空觀——牛頓時(shí)空觀時(shí)空觀：人們對(duì)于時(shí)間和空間物11)時(shí)間、空間和物質(zhì)一樣都是獨(dú)立的客觀實(shí)在。牛頓時(shí)空觀的內(nèi)涵和特征

2)時(shí)間與空間各自獨(dú)立，互不相干。3)時(shí)間和空間都與外界事物無關(guān)，都在事物之外。4)時(shí)間與空間都可以分作絕對(duì)的和相對(duì)的。1)時(shí)間、空間和物質(zhì)一樣都是獨(dú)立的客觀實(shí)在。牛頓時(shí)空觀的內(nèi)涵2牛頓時(shí)空觀的真理性1)承認(rèn)時(shí)空的客觀性。2)指明時(shí)空的絕對(duì)性和相對(duì)性的互補(bǔ)與統(tǒng)一。3)牛頓時(shí)空在古典力學(xué)和日常生活中仍然適用。牛頓時(shí)空觀的真理性1)承認(rèn)時(shí)空的客觀性。2)指明時(shí)空的絕對(duì)性3絕對(duì)的、真正的、數(shù)學(xué)的時(shí)間自身在流逝著，而且由于基本性而在均勻地與任何其他外界事物無關(guān)的流逝著，它又可以名之為“延續(xù)性”；相對(duì)的、表觀的和通常的時(shí)間是延續(xù)的一種可感覺的、外部的（無論是精確的或著不相等的）通過運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行的量度，我們就用諸如小時(shí)、日、月、年等這種量度以代替真正的時(shí)間。《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中說的一段話：絕對(duì)的、真正的、數(shù)學(xué)的時(shí)間自身在流逝4絕對(duì)的空間就其基本性而言，是與外界任何事物無關(guān)而永遠(yuǎn)是相同的、不動(dòng)的。相對(duì)空間是絕對(duì)空間的可動(dòng)部分或者量度。我們的感官通過絕對(duì)空間對(duì)其它物體的位置而確定了它，并且通常地把它當(dāng)作不動(dòng)的空間看待。如相對(duì)地球而言的地下、大氣或天空等空間就都是這樣來確定的?！蹲匀徽軐W(xué)的數(shù)學(xué)原理》中說的一段話：絕對(duì)的空間就其基本性而言，是與外界5二、相對(duì)論時(shí)空觀1905——愛因斯坦：《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》狹義相對(duì)性原理光速不變?cè)砺鍋銎潟r(shí)空變換式：00’sS’v二、相對(duì)論時(shí)空觀1905——愛因斯坦：《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》狹6鐘慢效應(yīng)：時(shí)空互變方程尺縮效應(yīng)：鐘慢效應(yīng)：時(shí)空互變方程尺縮效應(yīng)：7四維時(shí)空——時(shí)間——空間度規(guī)：給定四維時(shí)空中兩個(gè)鄰近事件的線元ｄs四維時(shí)空——時(shí)間——空間度規(guī)：給定四維時(shí)空中兩個(gè)鄰近事件的線8格羅斯曼1915——廣義相對(duì)論黎曼度規(guī)張量1.廣義相對(duì)性原理2.等效原理格羅斯曼1915——廣義相對(duì)論黎曼度規(guī)張量1.廣義相9——愛因斯坦引力場(chǎng)方程1.相對(duì)論時(shí)空觀的內(nèi)涵與特征：1)時(shí)間和空間融合為一體，稱作為四維時(shí)空。2)空間和時(shí)間各自具有相對(duì)性，聯(lián)系于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)與物質(zhì)分布。3)四維時(shí)空用度規(guī)表示。即，四維時(shí)空度規(guī)具有不變性，這是相對(duì)論的四維絕對(duì)時(shí)空。4)一維相對(duì)時(shí)間與三維相對(duì)空間同四維絕對(duì)時(shí)空相統(tǒng)一。5)四維時(shí)空與運(yùn)動(dòng)物質(zhì)（包括物質(zhì)分布）同存。是物質(zhì)存在的根本特性和基本形式?！獝垡蛩固挂?chǎng)方程1.相對(duì)論時(shí)空觀的內(nèi)涵與特征：1)時(shí)間102.相對(duì)論時(shí)空對(duì)牛頓時(shí)空的變革有：1)時(shí)間與空間并不相互孤立，而是統(tǒng)一為四維時(shí)空。2)四維時(shí)空與運(yùn)動(dòng)物質(zhì)并不相互孤立，而是運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的根本特性與基本形式。3)一維時(shí)間和三維空間不具有絕對(duì)性，隨著物質(zhì)的分布和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化。4)統(tǒng)一的四維時(shí)空具有絕對(duì)性。2.相對(duì)論時(shí)空對(duì)牛頓時(shí)空的變革有：1)時(shí)間與空間并不相互孤立11三、耗散結(jié)構(gòu)論時(shí)空觀：——普利戈金1、將時(shí)間區(qū)分為：外部時(shí)間—?jiǎng)恿W(xué)時(shí)間—適用于簡(jiǎn)單的他組織系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)間—熱力學(xué)時(shí)間—適用于復(fù)雜的自組織系統(tǒng)2、時(shí)間與空間仍為四維統(tǒng)一整體。3、對(duì)時(shí)空的物質(zhì)性的理解大為深化。4、對(duì)時(shí)空的相對(duì)性的揭示大為深化。三、耗散結(jié)構(gòu)論時(shí)空觀：——普利戈金1、將時(shí)間區(qū)分為：外部時(shí)間12他對(duì)相對(duì)論時(shí)空觀的突破有：1、時(shí)間的不均勻性、隨機(jī)性和不可逆性。2、時(shí)間深入物質(zhì)系統(tǒng)的內(nèi)部、具有演化的動(dòng)力性質(zhì)。3、宇宙萬物，各有各的獨(dú)特時(shí)空，時(shí)空表征著物質(zhì)系統(tǒng)各自演化的進(jìn)度與狀態(tài)。他對(duì)相對(duì)論時(shí)空觀的突破有：1、時(shí)間的不均勻性、隨機(jī)性和不可逆13塵寰動(dòng)蕩二百