博文

[请教，讨论] 理想时空：理想时间，理想空间

已有 2524 次阅读 2024-8-18 22:49 |个人分类:基础数学-逻辑-物理|系统分类:科研笔记

[请教，讨论] 理想时空：理想时间，理想空间

广义相对论： general relativity

绝对时空： absolute space-time

相对时空： relative space-time

一、牛顿的绝对时空

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=109785&Type=bkzyb&SubID=269772

牛顿在阐述这些定律时指出，它们只适用于“绝对运动”。按照牛顿的解释，绝对运动是在“绝对空间”中的运动，而“绝对空间”则同任何外界事物无关，是永远不变和静止不动的。他还认为时间的流逝不能改变，不管运动得快、慢或无运动，事物持续的时间总是相同的，这就是“绝对时间”。

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=228145&Type=bkzyb&SubID=61874

牛顿运动定律中使用了绝对空间与绝对时间的概念，即长度和时间的度量与参考系的选择无关，两个相对做等速直线运动的参考系中的位置与时间满足伽利略变换。

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=56811&Type=bkzyb&SubID=149348

在早期物理学中，时间是一个普适性概念。17世纪后期，英国物理学家I.牛顿在前人成果基础上提出了系统的绝对时间概念。他认为时间是绝对的，均匀流逝的，它与外界事物无关，与物体运动无关，与空间坐标无关，事件的同时性也是绝对的。牛顿在绝对时间框架下给出了物质运动和描述运动的时空模型，发展了严格进行实验和分析归纳的科学方法，建立了公理式力学体系并在逻辑上达到自洽，开创了经典物理学时代。

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=215411&Type=bkzyb&SubID=61862

I.牛顿认为绝对空间和绝对时间都是客观存在的与物质和运动无关的东西。物体在空虚的绝对空间之内和均匀流逝的绝对时间之中永恒地运动着，如果物质消失了，空间和时间仍然存在，这就是很长时间内流行的绝对时空观。

简言之：

绝度时空：时间、空间与任何外界事物无关。

时间是绝对的，均匀流逝的，它与外界事物无关，与物体运动无关，与空间坐标无关，事件的同时性也是绝对的。

绝对空间：则同任何外界事物无关，是永远不变和静止不动的。

如果物质消失了，空间和时间仍然存在。

二、相对时空

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=228145&Type=bkzyb&SubID=61874

近代物理学的成就表明：空间、时间甚至物体的质量都与物体的速度有关；物体的速度越接近光速，它们受速度的影响就越明显。这时牛顿运动定律失效，应该使用狭义相对论，做这种高速运动的参考系中的时空则满足洛伦兹变换。

三、理想时空：理想时间，理想空间

3.1 理想时空：理想时间，理想空间

多参照系之间相互作用时，大家都采用坐标时空（相对时空），不见得最方便。

抽象出理想时空，可能更方便。

比如：

在太阳系，采用日心坐标系，比分别采用“地心”、“月球心”、“木星心”坐标系等更方便。

假如有一天人类真正掌握了客观宇宙中的“所有物质及其运动”，这样就可以写出一个几乎是无限复杂的相对时空。是否存在一个几乎是无限复杂的连续数学变换，将这个几乎是无限复杂的相对时空变换成为牛顿描述的简洁平直的一个绝对时空？

理想时间，理想空间（理想时空）：由众多的“相对时空”抽象出来的理想概念。

类似“理想气体”、“理想溶液”、“理想变压器”等总多的科技术语，“理想时空”是对众多观察者（参照系）的“坐标时空（相对时空）”进行“反变换”后的抽象时空。

理想时间、理想空间之间，具有独立性。

3.2 武向平（中国科学院院士）. 天文学中的暗物质和暗能量问题之由来和困惑[J]. 物理, 2015, 44(06): 411-417.

DOI: 10.7693/wl20150610

http://www.wuli.ac.cn/CN/abstract/abstract64788.shtml

http://casad.cas.cn/ysxx2022/ysmd/sxwl/201112/t20111213_3412294.html

经过三十多年的努力，天文学家终于给出了所谓宇宙微波背景辐射角功率谱的精准测量，得出的结论使得我们多少有点惊奇：宇宙的宏观几何形式是平坦的(Ωk=0)，三角形内角之和正好等于180°。于是，宇宙将永远膨胀下去。

找到了主宰宇宙命运的暗物质粒子和确定了暗能量性质，无疑是这个世纪物理学最重大的发现，而建立新的物理学以代替广义相对论，从而驱散笼罩在物理学天空的暗物质和暗能量这两朵“乌云”，同样也会引起物理学的又一次革命。我们已经走到了物理学发展史上一个新的转折点，一场新的变革和革命即将在物理学发生。我们期待，我们也为之而奋斗。