關於相對論時空觀的問題,大牛們可以幫忙解答一下嗎?

時間 2021-05-05 18:02:14

1樓:文德奎

時間是什麼很重要,一是運動特性,二是生命特性。

過程的規定性人們用時間加以描述。所以時間的本質是存在者所經歷過程的長短或起止點的規定性。因為長短與起止點是相對的,所以必須確定參考點與標準刻度,建立座標體系,制定乙個不變的參照系,使不同存在者過程的規定性有共同的比較基礎,才能對此加以衡量與表述,這就是時間座標體系。

所以時間包括兩方面的含義:一是作為工具的時間座標體系(也就是年、月、日所表達的日曆時間T,它就是時間自身,也就是我們經常所問[或哲學中]的「什麼是時間?」的時間,我們這裡以國際原子時表達,國際原子時(TAI)是用以2023年1月1日[就是以2023年12月31日到2023年1月1日那一夜格林尼治平時的天文子夜時刻]算起的秒數量度的),二是作為存在者屬性的時間(依存於T的時間段,並且是T一部分,我們用t表達,比如10年),二者的關係正如國際標準長度計量單位體系與存在者長寬高的關係(座標系分為個別特殊座標與公用座標系,如尺與公尺,尺是中國傳統計量體系,公尺國際標準計量體系;時間如中國的農曆與國曆的區分。

建立公用座標的原因是人與人之間的相互依存性)。

2樓:哲輝

本人不是大牛。

簡單說,相對論時空是時間和空間等效性。按照纖維叢的觀點,伽利略時空是時間為底空間,空間位置為叢空間。按相對論的觀點(無論是狹義的還是廣義的)時間和三個維度空間是等效的,都是底空間。

而它們之間的比值(導數)是纖維叢空間。

3樓:楊昇山

首先宣告,我只是乙個民間物理愛好者。不敢稱大牛,甚至連小牛都算不上。

但是我想對你們的辯論談一點看法。

愛因斯坦的相對論與經典物理學上時空觀的對立,需要從人類認識自然界的過程中進行評判。自然界並沒有給出任何乙個理論,甚至乙個資料都沒有給於。所有的資料都是人們為了區分物質,使用自己選定的比較基準進行比較後的結果。

所有的理論都是對這些資料分析提煉後的總結。

在相對論創立的那個年代,,人們就產生了困惑。愛因斯坦的相對論就是為了解釋這個矛盾誕生的。只是解釋的方法都是似是而非的。

要認清時間的本質,需要認真回答下面三個問題。

1.時鐘為什麼能夠指示時間?

2.時鐘放在商店裡時為什麼大部分都沒有指示時間?

3.為什麼那麼多不同型號的時鐘可以指示同乙個時間?

你回答了這三個問題,你們的爭議就很容易判斷了。我相信你的判斷能力。

4樓:引力邊界

時間的本質是動物的一種意識,人是高智力動物只不過比一般動物意識更清楚罷了。人的主觀能動性將它當做描述自然間萬事萬物變化塊慢的乙個引數。僅此而已。

5樓:nzczll

所謂的相對時空、絕對時空,其實沒有本質上的對錯之分。

實際是兩種不同的理論正規化,好比是兩種不同的作業系統。作業系統沒有對錯之分,只有生態和前途之分。物理理論也是如此。

參見本人關於廣義相對論和量子力學之間矛盾的回答。

廣義相對論與量子力學的根本矛盾是什麼?

要論生態和前途,廣義相對論沒法和量子力學競爭。要麼把廣義相對論和量子力學的矛盾搞定,要麼廣義相對論就等著淘汰。就這麼一回事。玩嘴皮子沒有任何實際意義。

6樓:

你朋友的時空觀不是絕對時空觀。絕對還是相對講的是承不承認變換慣性系後時間或空間間隔會變,跟物質什麼的沒有關係。

你的時空觀是單純的哲學思辨,不具備可證偽性,有點類似於「世間萬物都受物理法則約束,那如果清空世上所有物質,那法則還在不在」,偶爾想想挺有意思,但不要較真

據我所知現在宇宙學模型是支援現有時空後有物質的。現有標準模型下的所有基本粒子在暴漲結束前都是不存在的,是暴漲結束後由暴漲子inflaton衰變得來的。而暴漲本身是時空的演化。

所以這個模型下時空是現於所有標準模型下的粒子存在的。

PS:與物理系朋友的正確相處之道是經常請他吃飯把他養得胖胖的讓他嫁不出去。以及在人家失業的時候包養人家,這時候你讓他刷幾個碟子他就得刷幾個碟子,特別好玩。

7樓:NICKTTTOP

我的乙個來自UCLA高能物理博士畢業的教授(鑽研方向弦理論)是這樣給我描述時空觀的(輕噴和直接的相對論比較無關,只是想和大家分享一點我認為比較新奇的觀點):

宇宙就是各種弦模型組合形成的乙個總體概念。在我的理解下,弦模型代表著萬物都是以一種波的形式存在,而這種存在形式被它們的運動規律所定義。簡單來說,我們所看到的宇宙的虛無處是比較平緩,單位體積內均勻分配的波並且這些波的運動狀態幾乎一樣。

而出現實質則是在單位體積內大量波堆積,波之間互相干擾和影響造成每乙個的運動狀態相較於之前下降,所蘊含的動能下降形成穩定的原子甚至分子,從而構成我們所見到的各種物質。

眾所周知,愛因斯坦在解釋相對論時說到(此處拿經典的小車運動實驗解釋(這個實驗名字我忘了))因為兩種觀察者的觀測位置不同,乙個在車內部乙個在車外部,造成光的運動旅程縮短,時間膨脹。這個現象在經典物理中或許難以解釋(當然現在的解釋是基於相對論),但是在弦理論中則給出了另外一種比較合理的答案: 即外部觀察者所觀測到的實驗現象的物質波基於外部觀察者的位置而言,波之間互相干擾的密度低於內部觀察者所觀察的波干擾密度(如下圖所示):

再加上波的運動特性(速度等於波長乘以頻率,就是說波的速度只與波長和頻率有關)和波的干擾特性,那麼在外部的觀察者基於其位置所測量的波長和頻率與內部觀察者所測量的波長與頻率不同。內部的觀察者所觀察到的波波長短,頻率大;外部觀察者觀察到的波波長長,頻率小。但是它們的積也就是速度相等。

以下是額外解釋:(考慮到觀察者坍縮現象)

那麼這麼多波堆疊干擾,觀察者的測量動作是否對實驗產生影響呢?

在這裡又要引入量子物理中的觀察者坍縮來解釋。在量子物理中,觀察者的這個觀察的動作一旦發生開始觀察時,波的運動會發生匪夷所思的坍縮現象,造成波象坍縮成觀測到的現象(也是因為大量波堆積在一起,在巨集觀上觀測形成了普通現象:

所以說無論是多少波在互相干擾,在觀察者眼裡都只是一條波(因為人類的科技還沒有到能夠分辨每乙個波的能力)。

這也是導致最終內外觀察者所測量出的波速(光速)相同的原因。

筆者只是大學水平,還不足以把更深奧的知識吃透,望輕噴!

8樓:Dodo

時間停止?貌似有一點點不太理解,物體運動是相對參考物運動,如果是物理來解釋,時間是不會停止的,只是時間流逝不一樣,如果你可以接近光速運動(相對論提出是不可能有任何速度超越光速)你的時間流逝只會變得很慢,但是時間靜止在物理公式上只能說是與光速平等,包括有提出超越光速,但是也只是負值,並沒有說會時間倒流或者穿越,所以時間靜止也是一樣的。

9樓:哲不斷

由於引力造成了時空的「壓縮和捲曲」,從而使得在直觀上物質運動的改變,所以看起來貌似時間變慢或變快(所以相對論從來是把時間和空間視作一種共軛概念~時空,它們並不能分割)。可以假設一種無引力影響的絕對時空,被引力所影響的稱作相對時空。引力和時空就具有一種線性相關性。

引力越大時空「曲率」越大,曲率越大物質運動直觀上越慢也就是相對時間變慢。

而物質總有一種向曲率相對較大的位置運動的勢能,直觀上體現為引力效應,手動狗頭……

10樓:能量自由

相對論的時空觀簡單一句話就是,時空是不存在的,而是物質執行過程中形成的座標變數。沒有物質執行就沒有時空,假如物質執行停滯,如達到絕對零度時空就會不復存在。這個觀點其實也很容易理解,我們所知的一切物質物體,如星系是由星球環繞組成,星球是由各種元素堆積組成,各種元素由電子繞核運動形成,原子核由中子質子組成,質子由夸克等粒子相互作用組成,夸克又由更底層的粒子組成…。

它們都有乙個共同點就是,很多看起來實心的東西實際上裡面空無一物,而是由運動形成的,如果所有運動都停滯,那麼宇宙就會消失,時空也就不復存在。

11樓:冬季銀河

我認為和答主爭論的那個人的說法有問題 (當然也不代表你的說法就是完全正確的, 這一點會在後面稍微提一下)。

雖然從相對論的角度來說,時空就是乙個四維流形,數學描述上似乎可以不依賴於具體的物質。但是!既然是流形,那麼就應該能找到乙個對映,將其上的每一點變為一組數。

原則上來講,從數學上來考慮,是不需要關心這種對映的具體實現形態的,但從物理上來考慮,這樣一種對映的實現,必須要由具體物質來承擔。

但我們知道,只有一條線是不足以描繪整個時空的,於是我們可以讓觀者所在的同時麵內充滿了觀測者,每個觀測者都用他的固有時 (為了保證基準統一,事先需要將鐘錶對齊) 來對自己的世界線上的點進行標記。於是,通過這種方法可以讓整個時空中的每乙個點都對應一組確定的數,或者說為流形確定了組座標。

這裡就引出你同學說法的另外乙個問題,相對論中時間和空間是耦合在一起的,你是沒辦法談論什麼 "先驗存在的時間" 的. 就算要說先驗存在, 也只能對時空來講. 例如, 即便在狹義相對論中, 彼此具有相對運動的觀測者, 由於其四速度的方向不同, 在同乙個時空點, 二者認為的空間是四維流形中兩個不同的超曲面, 也就意味著此時對於流形上的同乙個點, 兩個觀測者會有不同的看法.

可能乙個觀測者認為那是發生在未來的事件, 另一觀測者認為是以發生的事件. 所以單純的談論時間而不考慮空間的做法本身就有問題. (或者說, 時間的度量和在時空流形中標架的選取有關, 亦即與觀測者的世界線有關, 其不是乙個洛侖茲變換下的不變數, 從而沒有什麼 "先驗存在" 的說法).

另外你的說法也存在一定的問題. 上面的敘述裡面主要強調的是不能脫離物質來談論時空, 但和你說法中 "時間就是物質的運動" 還是不同的.

不得不說, 其它的一些回答是真的反智.......突然就想起了我們廣相老師的話: 民科反對的相對論都是狹義相對論. 為什麼不是廣義相對論? 因為他們不懂微分幾何 (手動狗頭)

12樓:老董

在愛因斯坦發表廣義相對論之前,所有人都認同絕對時空觀。自從廣義相對論發表,絕對時空觀是否正確就在物理學家們中間存在爭議了,一直到現在好像也沒爭出個所以然來。作為「吃瓜群眾」,坐看結果就行了。

科學不是法律,科學家也不是法官,不同意科學家的觀點也不見得就是民科吧。何況物理系研究生距離「科學家」還有點早吧,相對論時空觀是否正確,真理是否就一定掌握在愛因斯坦手裡,還難說得很呢!

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高山流水 不是。但相對論所說的時間也不是牛頓力學的時間,如果在某座標系中相對論所說的時間與牛頓力學的相同,則在其它座標系中相對論所說的時間與牛頓力學的時間都不是相同的,否則就不會有相對論與牛頓力學的差異了。 金兀朮 時間是未來與現在,現在與過去的距離。相對論中的時間,與我們通常理解的時間是乙個概念!...

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