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关于空间的思考

已有 4720 次阅读 2011-7-11 00:01 |个人分类:乱七八糟|系统分类:科研笔记| 中科院, 中国科学院, 新华社, 新浪网, 接待费

【原创】关于空间的思考

 

关于空间的思考
一.空间是什么
    空间是什么?对于这个问题的思考,古人,今人,中国人,外国人都没有停息过,而且将来也不会停息。因为到现在为止,我们对空间的认识依然很肤浅。那么空间到底是什么呢?
二.前人的思考
    数学家,物理学家,天文学家都努力为揭开它的神秘面纱工作过或是正在努力。尤其是理论物理学家,他们给与空间最前沿的解释。牛顿的时空观,以及爱因斯坦对时空的解释是其中两个最典型的代表。牛顿认为空间是绝对的,就像一个空的容器,它与物质是相互割裂的,与物质的运动也是没有关系的。曾经在很长一段时间里,这种思想占据着绝对的统治地位。他的这种思想和符合我们的常识,也很容易理解,就像亚里斯多德的重物先落地的道理一样,是常识欺骗了我们。对牛顿的绝对时空观进行大规模修正的是爱因斯坦的相对时空观。他认为空间,时间,物质三者是紧密相联的。三者之间符合相对论的原理。时间可以由于物体的运动而膨胀,空间则由于物质的运动而被压缩。这里的空间已经不是牛顿的绝对空间,永远不变化,而是可以变化的。它随着物质运动而改变,成为一种相对的空间。他们两个对空间的表现进行了理论的阐述,也是对空间表面的认识,对其本质的认识和空间的起源没有明确的回答。
对空间起源问题的思考,最多的要数天文学家,他们一边观测宇宙中发生的事情,一边思考宇宙的起源。现在,在天文学家中占主要地位的理论是大爆炸理论。这个理论认为宇宙有一个宇宙蛋的爆炸产生,现在仍然在膨胀着。对宇宙背景辐射的观测为这一理论提供的强大而有力的支持。并且,大爆炸理论因此成为最普遍接受的理论。又有一个问题出现了:既然有蛋,那么下蛋的鸡在哪里呢?这就涉及一个起源的起源问题。
三.我的心中的世界
        按照我们现在的认识,宏观的空间是无限的。如果我们从微观的角度来看,空间是否可以无限小呢?量子力学的最小空间尺寸是10-34米,那么比10-34米更显得空间是否存在呢?如果存在,优惠是什么样子呢?向我们现在的世界?我们这个世界的规律还成立吗?物质在这么一个空间内的表现形态是什么样子?
关于空间的问题实在太多!其中有一个与物质的本质有关。我们知道,宇宙中的物质在整个宇宙中占的体积比例很小,绝大部分是空的。我们的物质也是由“松散”的粒子框架组成,说它“松散”是因为粒子(分子,原子)之间的距离相对于粒子的体积也很大。在看原子的内部就更加空了,如果把原子比作一幢大楼,那么其中的电子和原子核的体积加起来都不到一个乒乓球大。如果在这么下去,把原子核和电子再拆分,拆得越细,我们就会看到我们所依托的物质在宇宙中占据的空间越是渺小,也许分割到某种程度之后,我只将与真空相互交融,也就是物质与真空的界面将变得模糊不清。就像我们对气体液化一样,在相平衡线以外的状态时将无法区分液体与气体,他们已经不分彼此。如果这样,我们的物质世界不就是建立在一个不存在的基础之上的吗?那样真实太令人恐怖了。而实际上这种想法又有点杞人忧天,从宏观上看,物质与空间去表现出一种割裂的状态,表现了水火不相容的的性质。物质虽然占据一定的空间,但同时她也在排斥周围的空间,与周围的空间格格不入,就像木头放在水里,把周围的水排开。那么到底那种观点对呢?这需要物理学的进一步发展,对宏观世界和微观世界不断的探索,最需要革命性的理论和发现。因为现在的物理学对微观世界的研究,其步伐越来越艰难,条件要求越来越苛刻,几乎走进了死胡同。近三十年来,微观和宏观的重大发现几乎没有,研究所依据的原理和工具都陈旧了,所以我们热切地呼唤一次物理学的革命。
四.我们可能被欺骗了
         我们认识这个世界绝大多数途径是通过我们的眼睛,借助光线来了解一个物体的形状,大小,颜色等特征。也可以通过手来直接感觉。我们不禁要问,光线和手不会欺骗我们吗?答案是肯定的,的确有些虚假的东西欺骗了我们,那么我看到的实实在在的东西就一定很实在吗?让我自己比上眼睛像一想:所看到的到底是什么样子的时候,就觉得它虽然存在,但是我却无法认识它,但我用手触摸它的时候,能感到它的的确确存在,但我松开手,闭上眼睛再想的时候,突然觉得可以认识了,但是再问笔到底是什么,我又不知道了。我的意思很简单,就是但我们抛去所有的感觉来极为客观的描述物质的时候,我们会发现那时不可能描述出来的。实际上,有很多东西我们是无法由感觉来得知他们存在与否,比如无线电波,不过电波可以仪器检测到,如果一种存在(不一定是物质),踏步被人的感觉所感觉,也不转变为我们所能探测到的信号。那么我们将如何去认识他们呢?我认为空间就属于这一类。
人类认识空间是观测物质的尺度来反映空间,对于空间的实质我们去无法得知,因为空间里是空的,(这里的空间指真空)什么也没有,当然也就不会发生任何表示其特征的信号。虽然我们可以用周围的事物这一空间的大小,空间的内部却无法搞清楚。所以人类要真正的认识空间,或是“空”还有很长很长的路要走。或许在未来,人类能借助第三方的力量来认识我们不能认识的世界,俗话说“它山之石可以功玉”,我们不能认识的东西,不等于别的智慧体(他们也可以不是物质的)不能认识,只要我们和他们建立联系就能认识了。
五.结论
总的来说,我认为空间与物质在最微小尺度上是不分彼此的,空间与物质相互转化,并且它们有着相同的起源。我们可以认识物质,但是我们却无法认识空间的本来面目。这就是我对空间的思考。

后记
        当沉浸在思考中的时候,尤其是在想我们生存的世界的时候,才发现我们以及我们所看到的世界是多么的渺小。真正的世界是我们所看不见的,它是无边无际的宇宙,它是每个人对世界对人生的无限的思考。我们每个人既是一个世界,也是宇宙中一颗微不足道的灰尘。

    有时候想一些问题,越想越觉得世界的基础很不像我们看到那么强大,很多事情有超乎我们的想象,不是能被我们理解的,思考真的是一个使自己感觉越来越渺小的过程。而当我们思维的触角触及到世界最基本的奥秘时,又会觉得自己还有一点点的力量,还能稍稍的高兴一下。

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