論絕對時(shí)空觀和相對時(shí)空觀的誤區(qū)
你是絕對時(shí)空觀，還是相對時(shí)空觀，現(xiàn)在大家一起來閱讀下面這篇論文吧。
導(dǎo)讀：我們對空間的認(rèn)識還存在著極大的誤區(qū)。誤區(qū)，絕對時(shí)空觀和相對時(shí)空觀的誤區(qū)。
關(guān)鍵詞：絕對時(shí)空觀，相對時(shí)空觀，誤區(qū)
從亞里士多德的地心說，到牛頓的絕對空間，再到愛因斯坦的相對論，時(shí)空觀的幾次大的改變，引發(fā)了物理學(xué)上的幾次大革命。但是，問題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到解決，我們對空間的認(rèn)識還存在著極大的誤區(qū)。
(一)
自古以來，人們對于運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究一直徘徊在兩個(gè)問題之上，第一個(gè)問題是，物體在空間中的位置是否絕對的?如果答案是肯定的，那么物體的靜止和運(yùn)動(dòng)也將是絕對的，相反，如果答案是否定的，那么，靜止與運(yùn)動(dòng)將是等效的，可以相互轉(zhuǎn)換的;第二個(gè)問題是，世界是否存在著中心?如果承認(rèn)存在著中心，那么我們不僅又回到地心說的時(shí)代了嗎?如果不承認(rèn)存在著某種中心，那么為何蘋果總是落向地球，而不是其他方向?對這些問題的解答，便構(gòu)成了我們的時(shí)空觀�？茖W(xué)史上有代表性的主要是三種觀點(diǎn)：
亞里士多德認(rèn)為，地球位于整個(gè)宇宙的中心，整個(gè)宇宙由環(huán)繞著地球的七個(gè)同心球殼組成，月亮、太陽、行星和恒星分別處在不同的球殼上，它們都作完美的園運(yùn)動(dòng)�？臻g的位置是絕對的，每個(gè)物體都有各自的天然位置，只要沒有阻擋，每個(gè)物體都力圖到達(dá)各自的天然位置。物體之所以會運(yùn)動(dòng)，其原因就是它們還沒有達(dá)到各自的天然位置。論文格式，誤區(qū)。
牛頓認(rèn)為，在物質(zhì)之外還存在著一種絕對空間，物體的運(yùn)動(dòng)都是相對于這個(gè)絕對空間的，物體的靜止、勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)都是相對于這個(gè)絕對空間而言的，在這個(gè)絕對空間中坐標(biāo)的改變從而決定了運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物體都趨向于保持原來的狀態(tài)，保持原來的位置，如果要讓它改變，就必須施加力的作用。牛頓還認(rèn)為這個(gè)絕對空間到處都是均勻的，不存在著中心。
第三種時(shí)空觀是伽俐略和愛因斯坦的相對論。相對論認(rèn)為，一個(gè)物體所處的位置是相對于參考系或觀察者的，在不同的觀察者看來，同一種運(yùn)動(dòng)可以表現(xiàn)為不同的運(yùn)動(dòng)形式，例如一個(gè)蘋果的下落，對于地面的參考者來說，是一個(gè)加速運(yùn)動(dòng)，而對于愛因斯坦電梯里的人來說，蘋果則是靜止，完全沒有運(yùn)動(dòng)，因此，運(yùn)動(dòng)都是主觀的感覺。物體在空間各點(diǎn)都是等效的，運(yùn)動(dòng)形式之間可以相互轉(zhuǎn)換，因此不存在任何特殊的參考系，不存在著中心。論文格式，誤區(qū)。
(二)
雖然這幾種時(shí)空觀囊括了問題的所有的可能答案，但是，仍然沒有那一個(gè)理論能夠完滿地解釋自然規(guī)律，現(xiàn)代科學(xué)還存在著許多自相矛盾的佯謬，還存在著許多不符合定律的自然現(xiàn)象。這是否是因?yàn)槲覀儗栴}考慮的還不夠全面，分析的還不夠透徹，或者根本就忽略了最實(shí)質(zhì)的內(nèi)容?事實(shí)正是如此。現(xiàn)代科學(xué)之所以出現(xiàn)那么多錯(cuò)誤，之所以在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面出現(xiàn)危機(jī)，關(guān)鍵在于我們對于“空間”概念的模糊和含混。
現(xiàn)代科學(xué)的所謂“空間”其實(shí)是混淆了兩種截然不同的概念：
一是物理上的客觀實(shí)在。譬如電磁波的介質(zhì)，光線所通過的路徑……，一言以蔽之，我們將粒子以外的，我們感覺上“沒有粒子”而被認(rèn)為“沒有物質(zhì)”的空洞世界稱作空間，同時(shí)將物體在其中位置的機(jī)械變化稱作運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上，真空并不虛無，我們的空間充滿著連續(xù)物質(zhì)。論文格式，誤區(qū)。因此，物理學(xué)上的所謂空間就是一種背景連續(xù)物質(zhì)，物體在空間中運(yùn)動(dòng)要受到這種連續(xù)物質(zhì)的阻滯作用，正如在海水里的運(yùn)動(dòng)一樣，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是依據(jù)相對于這種連續(xù)物質(zhì)作什么運(yùn)動(dòng)而定。
空間的第二種概念是數(shù)學(xué)上的抽象坐標(biāo)。論文格式，誤區(qū)。由于我們將體積定義為物體所占有的空間，將光的路線當(dāng)作數(shù)學(xué)上的直線，繼而讓我們似乎覺得空間是存在于物質(zhì)之外的概念，使得空間非物質(zhì)化了，抽象化了，而將空間與坐標(biāo)等同起來，將坐標(biāo)的無限延伸性和恒定不動(dòng)性看作是空間的基本屬性。這樣，空間就完全絕對化和理論化了，而不是物理學(xué)上原來的空間概念。
(三)
可見，我們傳統(tǒng)的空間概念代表著兩個(gè)方面，一方面是物體運(yùn)動(dòng)所參考的空間，另一方面是表征物體位置的坐標(biāo)空間。在物體的運(yùn)動(dòng)特性和力學(xué)特性上，只有第一種空間才起作用，而且是決定作用。物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是依據(jù)相對于背景連續(xù)物質(zhì)作什么運(yùn)動(dòng)而定，當(dāng)加速的時(shí)候，必然會受到這種連續(xù)物質(zhì)的阻滯作用，也就是說，這種背景連續(xù)物質(zhì)有保持物體靜止的作用。只要物體相對于連續(xù)物質(zhì)有著位移，它就必然服從運(yùn)動(dòng)規(guī)律，只要物體相對于連續(xù)物質(zhì)沒有位移，它就沒有受到力的作用——而不管它的坐標(biāo)位置有多大的改變。例如，月亮在繞著地球公轉(zhuǎn)，但是，它相對于背景連續(xù)物質(zhì)沒有運(yùn)動(dòng)，因此，它不受到任何阻力，也不需要任何動(dòng)力，更不符合圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。數(shù)學(xué)上的空間只是一個(gè)抽象的概念，只是人腦中的一種坐標(biāo)而已，它不存在于自然界，它只能描述物體的位置，而對運(yùn)動(dòng)和力則毫不干涉、毫無影響。如果我們將這兩個(gè)空間各自抽提出來，那么，物體在第一種空間中的運(yùn)動(dòng)將要遵循絕對空間的規(guī)律，只不過這個(gè)絕對空間本身也在流動(dòng);而在第二種空間中的運(yùn)動(dòng)和靜止將完全是等效的，物體在其中可以任意改變位置而不需要力的作用。
但是，由于我們混淆了空間的兩種概念，認(rèn)為物體保持一定的坐標(biāo)位置是空間的特性，以致造成世界上所有的物體都處于恒定不動(dòng)的空間之中即上帝所規(guī)定的位置這種錯(cuò)覺。事實(shí)上，假如我們的空間真的嚴(yán)格地一無所有，那么，將不能確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因?yàn)闊o論以多大速度運(yùn)動(dòng)，或者旋轉(zhuǎn)，或者靜止，都不受到任何阻力，也不需要任何外力來克服改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所遇到的阻力，它很容易地就從一個(gè)位置移動(dòng)到另外一個(gè)位置，很容易地從一個(gè)狀態(tài)變到另外一種狀態(tài)，也即空間中的各點(diǎn)、各種運(yùn)動(dòng)都是等效的。論文格式，誤區(qū)。同時(shí)，在這個(gè)嚴(yán)格空洞的宇宙中，物體也失去了參考系，處于坐標(biāo)上任何位置都毫無差別，我們不能區(qū)分所謂的上、下、左、右，也沒有所謂的運(yùn)動(dòng)和靜止，因此也無法目測這個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)。在現(xiàn)代物理學(xué)中，我們混淆了“空間”的兩種不同概念，我們一方面將運(yùn)動(dòng)定義為相對于背景連續(xù)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，另一方面又將恒定不動(dòng)的坐標(biāo)性質(zhì)賦予這種參考“空間”，勢必會造成我們在理論上的混亂。
(四)
當(dāng)然，假如背景連續(xù)物質(zhì)之間不存在著相對運(yùn)動(dòng)，假如這種介質(zhì)完全靜止，猶如一個(gè)剛性的整體，那么，這個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)空間將與坐標(biāo)空間毫無區(qū)別、合二為一了。事實(shí)上，背景連續(xù)物質(zhì)并不是鋼板一塊，物質(zhì)之間的相對位置并不是一成不變的，也就是說，運(yùn)動(dòng)的參考系本身也在變化無窮。但是，參考系本身的變化我們無法察覺，我們只能看到一個(gè)物體的坐標(biāo)的改變，而將這種坐標(biāo)的改變稱為運(yùn)動(dòng)，這樣就必然會使得我們大惑不解：一些物體的運(yùn)動(dòng)仿佛要受到空間的阻礙，而另外一些運(yùn)動(dòng)卻好象非常自由，運(yùn)動(dòng)與空間到底是什么關(guān)系呢?在現(xiàn)代科學(xué)中，我們認(rèn)為運(yùn)動(dòng)所參考的空間是一個(gè)剛性的整體，那么就只可能存在著與運(yùn)動(dòng)的兩種關(guān)系：要么對運(yùn)動(dòng)進(jìn)行干涉，使得物體難以改變自己的位置，運(yùn)動(dòng)是絕對的;要么認(rèn)為對運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生影響，不管怎樣改變位置，都不受到力的作用，空間中的各點(diǎn)都是等效的。這就必然導(dǎo)致絕對與相對這兩個(gè)極端的概念，無論是絕對論、還是相對論都是錯(cuò)誤的。
其次，世界不存在著中心，但是，卻存在著無數(shù)局部的力學(xué)中心;背景連續(xù)物質(zhì)的分布，就總體來說，是均勻的，但是在局部上卻有著不均勻，例如在太陽系，絕大部分的物質(zhì)都集中于太陽和九顆行星之上，而正是由于這種密度的差別，才導(dǎo)致了蘋果落向地球的這一類自發(fā)運(yùn)動(dòng)。因此，我們的運(yùn)動(dòng)學(xué)空間，也即我們的背景連續(xù)物質(zhì)，是整體地均勻，是由不均勻的局部所構(gòu)成的均勻的整體，不存在著整個(gè)世界的中心，但卻存著無數(shù)的力學(xué)中心，例如太陽、地球、月亮都是這樣的中心，在它們周圍的物體將趨向于落向它們的球體之上。論文格式，誤區(qū)。但是，現(xiàn)代科學(xué)卻是很機(jī)械的，要么認(rèn)為世界是不均勻的，存在著一個(gè)總的中心，要么認(rèn)為世界是絕對均勻的，各處都毫無差別。這種極端的作法對于混淆了“空間”概念的現(xiàn)代科學(xué)是在所難免的。既然空間是坐標(biāo)性質(zhì)的，那么我們這個(gè)參考系就將是一個(gè)剛性的整體。如果一個(gè)物體相對這個(gè)空間中的某一點(diǎn)靜止，那么，它相對于其它各個(gè)部分都絕對靜止;同樣，假如某個(gè)天體在我們看來有著坐標(biāo)的變化，那么它勢必就在相對周圍的空間作運(yùn)動(dòng)。因此，要么地球就是世界的中心，要么蘋果就不應(yīng)該落到地球上來!
綜上所述，無論是絕對論，還是相對論，都存在著一個(gè)根本性的錯(cuò)誤：將數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)系與物理上的運(yùn)動(dòng)背景混為一談。如果我們認(rèn)識到了這個(gè)錯(cuò)誤，從而接受了正確的時(shí)空觀，那么，物理學(xué)上的所有陰云都將不復(fù)存在，物理學(xué)上的所有問題都將迎刃而解。
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