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論絕對時(shí)空觀(guān)和相對時(shí)空觀(guān)的誤區
你是絕對時(shí)空觀(guān)，還是相對時(shí)空觀(guān)，現在大家一起來(lái)閱讀下面這篇論文吧。
導讀：我們對空間的認識還存在著(zhù)極大的誤區。誤區，絕對時(shí)空觀(guān)和相對時(shí)空觀(guān)的誤區。
關(guān)鍵詞：絕對時(shí)空觀(guān)，相對時(shí)空觀(guān)，誤區
從亞里士多德的地心說(shuō)，到牛頓的絕對空間，再到愛(ài)因斯坦的相對論，時(shí)空觀(guān)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(wèn)題還遠遠沒(méi)有得到解決，我們對空間的認識還存在著(zhù)極大的誤區。
(一)
自古以來(lái)，人們對于運動(dòng)學(xué)的研究一直徘徊在兩個(gè)問(wèn)題之上，第一個(gè)問(wèn)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動(dòng)也將是絕對的，相反，如果答案是否定的，那么，靜止與運動(dòng)將是等效的，可以相互轉換的;第二個(gè)問(wèn)題是，世界是否存在著(zhù)中心?如果承認存在著(zhù)中心，那么我們不僅又回到地心說(shuō)的時(shí)代了嗎?如果不承認存在著(zhù)某種中心，那么為何蘋(píng)果總是落向地球，而不是其他方向?對這些問(wèn)題的解答，便構成了我們的時(shí)空觀(guān)�？茖W(xué)史上有代表性的主要是三種觀(guān)點(diǎn)：
亞里士多德認為，地球位于整個(gè)宇宙的中心，整個(gè)宇宙由環(huán)繞著(zhù)地球的七個(gè)同心球殼組成，月亮、太陽(yáng)、行星和恒星分別處在不同的球殼上，它們都作完美的園運動(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(méi)有阻擋，每個(gè)物體都力圖到達各自的天然位置。物體之所以會(huì )運動(dòng)，其原因就是它們還沒(méi)有達到各自的天然位置。論文格式，誤區。
牛頓認為，在物質(zhì)之外還存在著(zhù)一種絕對空間，物體的運動(dòng)都是相對于這個(gè)絕對空間的，物體的靜止、勻速運動(dòng)、加速運動(dòng)都是相對于這個(gè)絕對空間而言的，在這個(gè)絕對空間中坐標的改變從而決定了運動(dòng)規律。物體都趨向于保持原來(lái)的狀態(tài)，保持原來(lái)的位置，如果要讓它改變，就必須施加力的作用。牛頓還認為這個(gè)絕對空間到處都是均勻的，不存在著(zhù)中心。
第三種時(shí)空觀(guān)是伽俐略和愛(ài)因斯坦的相對論。相對論認為，一個(gè)物體所處的位置是相對于參考系或觀(guān)察者的，在不同的觀(guān)察者看來(lái)，同一種運動(dòng)可以表現為不同的運動(dòng)形式，例如一個(gè)蘋(píng)果的下落，對于地面的參考者來(lái)說(shuō)，是一個(gè)加速運動(dòng)，而對于愛(ài)因斯坦電梯里的人來(lái)說(shuō)，蘋(píng)果則是靜止，完全沒(méi)有運動(dòng)，因此，運動(dòng)都是主觀(guān)的感覺(jué)。物體在空間各點(diǎn)都是等效的，運動(dòng)形式之間可以相互轉換，因此不存在任何特殊的參考系，不存在著(zhù)中心。論文格式，誤區。
(二)
雖然這幾種時(shí)空觀(guān)囊括了問(wèn)題的所有的可能答案，但是，仍然沒(méi)有那一個(gè)理論能夠完滿(mǎn)地解釋自然規律，現代科學(xué)還存在著(zhù)許多自相矛盾的佯謬，還存在著(zhù)許多不符合定律的自然現象。這是否是因為我們對問(wèn)題考慮的還不夠全面，分析的還不夠透徹，或者根本就忽略了最實(shí)質(zhì)的內容?事實(shí)正是如此�，F代科學(xué)之所以出現那么多錯誤，之所以在運動(dòng)學(xué)方面出現危機，關(guān)鍵在于我們對于“空間”概念的模糊和含混。
現代科學(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(guān)實(shí)在。譬如電磁波的介質(zhì)，光線(xiàn)所通過(guò)的路徑……，一言以蔽之，我們將粒子以外的，我們感覺(jué)上“沒(méi)有粒子”而被認為“沒(méi)有物質(zhì)”的空洞世界稱(chēng)作空間，同時(shí)將物體在其中位置的機械變化稱(chēng)作運動(dòng)。事實(shí)上，真空并不虛無(wú)，我們的空間充滿(mǎn)著(zhù)連續物質(zhì)。論文格式，誤區。因此，物理學(xué)上的所謂空間就是一種背景連續物質(zhì)，物體在空間中運動(dòng)要受到這種連續物質(zhì)的阻滯作用，正如在海水里的運動(dòng)一樣，物體的運動(dòng)規律是依據相對于這種連續物質(zhì)作什么運動(dòng)而定。
空間的第二種概念是數學(xué)上的抽象坐標。論文格式，誤區。由于我們將體積定義為物體所占有的空間，將光的路線(xiàn)當作數學(xué)上的直線(xiàn)，繼而讓我們似乎覺(jué)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，而將空間與坐標等同起來(lái)，將坐標的無(wú)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(lái)的空間概念。
(三)
可見(jiàn)，我們傳統的空間概念代表著(zhù)兩個(gè)方面，一方面是物體運動(dòng)所參考的空間，另一方面是表征物體位置的坐標空間。在物體的運動(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。物體的運動(dòng)規律是依據相對于背景連續物質(zhì)作什么運動(dòng)而定，當加速的時(shí)候，必然會(huì )受到這種連續物質(zhì)的阻滯作用，也就是說(shuō)，這種背景連續物質(zhì)有保持物體靜止的作用。只要物體相對于連續物質(zhì)有著(zhù)位移，它就必然服從運動(dòng)規律，只要物體相對于連續物質(zhì)沒(méi)有位移，它就沒(méi)有受到力的作用——而不管它的坐標位置有多大的改變。例如，月亮在繞著(zhù)地球公轉，但是，它相對于背景連續物質(zhì)沒(méi)有運動(dòng)，因此，它不受到任何阻力，也不需要任何動(dòng)力，更不符合圓周運動(dòng)的規律。數學(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而已，它不存在于自然界，它只能描述物體的位置，而對運動(dòng)和力則毫不干涉、毫無(wú)影響。如果我們將這兩個(gè)空間各自抽提出來(lái)，那么，物體在第一種空間中的運動(dòng)將要遵循絕對空間的規律，只不過(guò)這個(gè)絕對空間本身也在流動(dòng);而在第二種空間中的運動(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，認為物體保持一定的坐標位置是空間的特性，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定的位置這種錯覺(jué)。事實(shí)上，假如我們的空間真的嚴格地一無(wú)所有，那么，將不能確定物體的運動(dòng)狀態(tài)，因為無(wú)論以多大速度運動(dòng)，或者旋轉，或者靜止，都不受到任何阻力，也不需要任何外力來(lái)克服改變運動(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)、各種運動(dòng)都是等效的。論文格式，誤區。同時(shí)，在這個(gè)嚴格空洞的宇宙中，物體也失去了參考系，處于坐標上任何位置都毫無(wú)差別，我們不能區分所謂的上、下、左、右，也沒(méi)有所謂的運動(dòng)和靜止，因此也無(wú)法目測這個(gè)物體是否運動(dòng)。在現代物理學(xué)中，我們混淆了“空間”的兩種不同概念，我們一方面將運動(dòng)定義為相對于背景連續物質(zhì)的運動(dòng)，另一方面又將恒定不動(dòng)的坐標性質(zhì)賦予這種參考“空間”，勢必會(huì )造成我們在理論上的混亂。
(四)
當然，假如背景連續物質(zhì)之間不存在著(zhù)相對運動(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)運動(dòng)學(xué)空間將與坐標空間毫無(wú)區別、合二為一了。事實(shí)上，背景連續物質(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(shuō)，運動(dòng)的參考系本身也在變化無(wú)窮。但是，參考系本身的變化我們無(wú)法察覺(jué)，我們只能看到一個(gè)物體的坐標的改變，而將這種坐標的改變稱(chēng)為運動(dòng)，這樣就必然會(huì )使得我們大惑不解：一些物體的運動(dòng)仿佛要受到空間的阻礙，而另外一些運動(dòng)卻好象非常自由，運動(dòng)與空間到底是什么關(guān)系呢?在現代科學(xué)中，我們認為運動(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(zhù)與運動(dòng)的兩種關(guān)系：要么對運動(dòng)進(jìn)行干涉，使得物體難以改變自己的位置，運動(dòng)是絕對的;要么認為對運動(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。這就必然導致絕對與相對這兩個(gè)極端的概念，無(wú)論是絕對論、還是相對論都是錯誤的。
其次，世界不存在著(zhù)中心，但是，卻存在著(zhù)無(wú)數局部的力學(xué)中心;背景連續物質(zhì)的分布，就總體來(lái)說(shuō)，是均勻的，但是在局部上卻有著(zhù)不均勻，例如在太陽(yáng)系，絕大部分的物質(zhì)都集中于太陽(yáng)和九顆行星之上，而正是由于這種密度的差別，才導致了蘋(píng)果落向地球的這一類(lèi)自發(fā)運動(dòng)。因此，我們的運動(dòng)學(xué)空間，也即我們的背景連續物質(zhì)，是整體地均勻，是由不均勻的局部所構成的均勻的整體，不存在著(zhù)整個(gè)世界的中心，但卻存著(zhù)無(wú)數的力學(xué)中心，例如太陽(yáng)、地球、月亮都是這樣的中心，在它們周?chē)奈矬w將趨向于落向它們的球體之上。論文格式，誤區。但是，現代科學(xué)卻是很機械的，要么認為世界是不均勻的，存在著(zhù)一個(gè)總的中心，要么認為世界是絕對均勻的，各處都毫無(wú)差別。這種極端的作法對于混淆了“空間”概念的現代科學(xué)是在所難免的。既然空間是坐標性質(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(lái)有著(zhù)坐標的變化，那么它勢必就在相對周?chē)目臻g作運動(dòng)。因此，要么地球就是世界的中心，要么蘋(píng)果就不應該落到地球上來(lái)!
綜上所述，無(wú)論是絕對論，還是相對論，都存在著(zhù)一個(gè)根本性的錯誤：將數學(xué)上的坐標系與物理上的運動(dòng)背景混為一談。如果我們認識到了這個(gè)錯誤，從而接受了正確的時(shí)空觀(guān)，那么，物理學(xué)上的所有陰云都將不復存在，物理學(xué)上的所有問(wèn)題都將迎刃而解。
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