★物理中的空间、时空与数学中的空间具体区别都是什么?★ 物理几何多维空间是个什么概念?

作者&投稿:那油 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
数学中的空间 物理空间概念的延伸和抽象。如欧几里得空间、双曲空间、黎曼空间、各种函数空间和拓扑空间等等。它们反映了人们对空间结构各种属性认识的发展。

最早的数学空间概念是欧几里得空间。它来源于对空间的直观,反映了空间的平直性、均匀性、各向同性、包容性、位置关系(距离)、三维性,乃至无穷延伸性、无限可分性、连续性等方面的初步认识。但在很长时期里,人们对空间的理解只局限于欧几里得几何学的范围,认为它与时间无关。19世纪20年代,非欧几何的出现突破了欧几里得空间是唯一数学空间的传统观念。非欧几里得几何的空间概念具有更高的抽象性,它与欧几里得空间统一成常曲率空间,而常曲率空间又是黎曼空间的特殊形式。19世纪中叶,G.F.B.黎曼还引进流形概念。这些概念不仅对物理空间的认识起了很大作用,而且也大大丰富了数学中的空间概念。

19世纪末20世纪初,人们给出了维数的拓扑定义,并对函数空间的度量性质进行深入研究,从而产生了一系列重要的数学空间概念,特别是一般的拓扑空间概念。20世纪30年代后,数学中的各种空间在数学结构的基础上得到统一处理,人们对各种数学空间获得较完善的认识,并随着对物理空间认识的深入以及数学研究的发展,从代数、几何、拓扑方面推广各种数学上的空间观念。在代数方面对空间概念的推广主要来源于解析几何的产生和发展。几何对象(点、线等)与数组结成对应关系,使人们可以对空间进行精确的定量描述。这样便容易把坐标三数组推广到坐标 n数组(向量),其所对应的空间即为 n维线性空间或向量空间。这种空间从维数上对欧几里得空间做了推广,但抽去了欧几里得空间中的距离概念。实数域上的线性空间通常可以推广到一般域上,特别是有限域上的线性空间成了只有有限多个点的空间,其空间的连续性也被舍弃了。从代数和几何方面,可以把空间推广成仿射空间和射影空间。射影空间可通过几何方法或坐标方法把无穷远点和无穷远线包括在内。另外,也可以通过数组、相空间、状态空间等等使各种空间成为物理学乃至其他科学处理运动的直观模型。

空间的更抽象形式是拓扑空间。由于拓扑结构反映点与点之间的亲疏远近关系,因而在拓扑空间中欧几里得空间的距离和向量空间的向量长度这些概念都被舍弃了。

人们对各种数学空间的研究,反映了人们从局部、粗浅的直观到更深刻地认识空间的各种属性的过程。例如,拓扑学的发展,使人们对空间的维数、连续性、开闭性、空间的有边和无边以及空间的定向都有了更深入、更本质的理解。流形的研究对于空间的有限与无限、局部与整体的认识也产生了飞跃。流形概念是空间概念的重要发展。它从局部上看是欧几里得空间,但从整体上看可以有各种形式。它可开可闭,可有边可无边。这种深刻的认识对于物理空间的研究有着推动作用。例如,闵可夫斯基空间是狭义相对论的数学模型,黎曼空间则成为广义相对论的数学模型(见相对论)。

数学上的空间
数学上,空间是指一种具有特殊性质及一些额外结构的集合,但不存在单称为“空间”的数学对象。在初等数学或中学数学中,空间通常指三维空间。数学中常见的空间类型:
仿射空间
拓扑空间
一致空间
豪斯道夫空间
巴拿赫空间
向量空间 (或称线性空间)
赋范向量空间 (或称线性赋范空间)
内积空间
度量空间
完备度量空间
欧几里得空间
希尔伯特空间
射影空间
函数空间
样本空间
概率空间

物理学中所说的时间与空间

蔡宗儒

引言

我们生活在这浩瀚的宇宙,很自然的就有时间与空间这两个概念。 我们看到山河大地宇宙万物,若没有空间,那么山河大地宇宙万物要如何安置呢? 我们看到山河大地宇宙万物,若没有空间,那麽山河大地宇宙万物要如何安置呢? 万物的变迁,事件的成、住、坏,有了过去、现在、未来之别。 万物的变迁,事件的成、住、坏,有了过去、现在、未来之别。 所以时间与空间是用来安置或排序一切的万事万物。 所以时间与空间是用来安置或排序一切的万事万物。 在我们日常生活中,时间与空间的重要性是无法言喻的。 在我们日常生活中,时间与空间的重要性是无法言喻的。 不仅如此,当我们透过科学尝试去描述、认识与了解大自然,时间与空间更是重要。 不仅如此,当我们透过科学尝试去描述、认识与了解大自然,时间与空间更是重要。 在物理学中,没有一个物理的方程式是不需要时间与空间的。 在物理学中,没有一个物理的方程式是不需要时间与空间的。 因此本文将以物理学中所说的时间与空间来做一个简单的介绍,内容包括牛顿的时间与空间,相对论的时间与空间。 因此本文将以物理学中所说的时间与空间来做一个简单的介绍,内容包括牛顿的时间与空间,相对论的时间与空间。

牛顿的时间与空间

牛顿认为空间是绝对的(absolute) ,时间也是绝对的,时间与空间是各自独立的存在着 。 在牛顿的 「自然哲学的数学原理」一书中,他给绝对的空间下定义:Absolute space, in its own nature, without relation to anything external, remains always similar and immovable . 「绝对的空间,本质是与外物无关的,是永久保持同样且静止的 。 」也就是说牛顿认为,绝对空间与物质的存在否以及存在物质的种种特性是无关的,是三维度的空间,遵循着欧氏几何的架构 。 在物理学描述空间的物理量有长度、面积、体积等等。 因为空间是绝对的 , 所以在相对地面静止不动的观察者测量空间中 A 、 B 两点间的距离和相对地面在运动中(譬如在火车上 ,或是汽车上等 ) 的观察者测量 相同 A 、 B 两点间的距离是一样的。 换言之 ,若有一根棒子静置在地面上,相对地面静止不动的观察者去测量这根棒子的长度一定与在运动中的观察者所测量同一棒子的长度是一样的 。

牛顿也给绝对时间下定义: Absolute, true, and mathematical time, of itself, and from its own nature, flows equably without relation to anything external. 「绝对,真实和数学的时间,本质是稳定的流动与外物无关的 。 」如果时间是绝对的,相对地面静止不动的观察者去测量事件 A 和事件 B 的时距和 相对地面 运动中的观察者所测量这两事件的时距是一样的 。 换言之 ,若相对地面静止不动的观察者测量事件 A 、 B 是同时发生的,那么相对地面在运动中的观察者去测量事件 A 、 B 必然也是同时发生的 。

牛顿认为的时间与空间,具备「不受任何影响」的特质,所以是绝对的 。 因为是绝对的 ,所以具有共通和一致性,也就是说宇宙只有一个时间和一个空间, 而且时间与空间彼此是完全无关的。 时间与空间与万物无关 ,而万物存在时空中 。

相对论的时间与空间

爱因斯坦在西元1905年提出狭义相对论,彻底的颠覆了牛顿的绝对的时间与空间的观念 。 狭义相对论的基本假设之ㄧ是认定光在真空中走的速度大小是不变的。 也就是说 相对地面静止不动的观察者测量到的光速和相对地面在运动中的观察者测量到的光速是一样的 。 当时物理学家对光速不变的实验结果是非常迷惑的 , 因为这个结果是违反牛顿的绝对时间与绝对空间。 爱因斯坦接受光速不变的实验结果 ,并把光速不变当成是一个根本假设 。 在此假设下他建立了狭义相对论。 狭义相对论告诉我们 ,所谓的两事件 A 、 B 是「同时」发生的同时,是相对的而不是如牛顿所说的绝对的 。 也就是说 相对地面静止不动的观察者测量两事件 A 、 B 是同时发生的, 相对地面 运动中的观察者去测量相同两事件 A 、 B 不会是同时发生的 。 狭义相对论告诉我们 ,若有两个全同的(identical)时钟,其中一个相对于我们是静止的,另一个相对我们是在运动的,那运动中的时钟会走的比静止的时钟慢 。 换言之 ,运动中的时钟走的一秒比静止时钟走的一秒要来的长 。 换言之 ,在空中飞行的飞机上的人的一秒和地面上行走的人的一秒是不一样的;即使在同一架飞机上,坐着的人的一秒和走动的人的一秒也不一样 。 狭义相对论称这个叫时间膨胀( time dilation ) 。 至此时间不再是绝对的而是相对的。 在空间方面 ,狭义相对论导出运动中的尺长度会收缩( length contraction ) 。 什么是 运动中的尺 长度收缩呢? 若有一根尺静置在地面上,相对地面静止不动的观察者去测量这根尺的长度为 L 0 ,另一个沿着尺所指的方向运动的观察者测量同一尺的长度为 L ,则 L 会小于 L 0 。 也就是说在运动中的尺的长度会比同一尺静止时的长度来得短。 空间中不同两点间的距离 ,在不同座标系统的观察者所测到的距离是不同的, 所以空间不是绝对的而是相对的。 狭义相对论终结了牛顿的绝对时间与绝对空间。 狭义相对论对时间与空间的第二个冲击是 ,空间与时间透过光速不变而结合起来,时间与空间不能也不是彼此无关的 。

爱因斯坦的狭义相对论之所以称为狭义 ,是狭义相对论所研究物质运动的范畴不涉及万有引力,不考虑加速度的情况 。 然而在大自然中 ,任何物质必然受到万有引力的作用 。 爱因斯坦在西元1916年提出广义相对论, 广义相对论研究万有引力、时间-空间与物质的运动。 广义相对论认为 , 时间-空间不是平坦的 , 时间-空间会因为存在时空中的质量和能量的分布而被弯曲。 万有引力只不过是时间-空间不是平坦的所造成的结果。 广义相对论的时空是弯曲的 ,弯曲的程度是取决于万有引力的大小 。 也就是说只要有万有引力 ,四维时空就是弯曲的,万有引力越强的地方,时空弯曲的越严重,且 这弯曲的空间并不遵守 欧氏几何的架构 。 广义相对论也告诉我们 ,万有引力越强的地方时钟走的越慢 。 而万有引力是和物质的质量相关的。 所以在广义相对论 ,四维时空和物质是息息相关的 。在广义相对论发表以前 ,时空被认为是一个舞台,种种事件在其中发生,而这些事件并不会影响到时空 。 在广义相对论 , 时空必须和物质连结起来 ,物质的运动会影响着时空;反过来说时空也影响着物质的运动 。

除了相对论 , 二十世纪物理学的另一个伟大的发展是量子力学。 量子力学告诉我们基本粒子(如电子 、夸克等)具有粒子波动二元性。 我们没有办法同时淮确的得到微小粒子的位置和速度 ,这称之测不淮原理 。那么在微小粒子的世界 , 相对论和量子力学要怎么整合在一起呢? 为了解决这问题 , 物理学家正在发展量子引力理论。

物理学家想要发展一种能描述整个宇宙的理论 。 物理学家所采取的方式是将整个宇宙的问题分成许多小部份(界定研究范畴) ,并且在这些研究范畴内发明理论 。 每一理论描述和预测都有其范围限制。这好像是瞎子摸象般 ,要把部分所得的理论重组起来 。 更甚的是假如宇宙中的每一事件彼此都是相关 ,不可分割的,那么物理学家所采取的方法可能是错误的 。 让我们回到物理学的时间 与 空间。 我们要注意的是物理学所使用的物理量(例如长度、质量、时间等等)都是操作型定义 ,也就是说要经由种种条件(操作)后才定义出这些量 。若问物理学家时空的本质是什么? 物理学家更有兴趣的问题是光速为何是不变的呢? 物理学家以 时间与空间是用来安置或排序一切的万事万物。 时间与空间都是相对的,没有一个绝对的时间也没有一个绝对的空间 。 时间与空间彼此不是独立的 , 而是相关的 ,所以就称为时空 。时空是相对的不是绝对的 ,就表示时空有无限多,每个物体都有其各自的时空 。此外时空 与物质是紧密相关的,离开物质而谈时空是没有意义的 。

从零维空间到四维空间
——浅谈几何中的纯概念研究
(马利进 陇东学院数学系 甘肃庆阳 745000)
【摘要】
几何不一定是真实现象的描述,几何空间和自然空间并不能完全等同看待,纯概念的研究几何的发展是数学界的一个里程碑。从零维空间到三维空间,尤其是从三维空间到四维空间的发展更是几何学的的一次革命。
【关键词】
零维;一维;二维;三维;四维;n维;几何元素;点;直线;平面。
【正文】
n维空间概念,在18世纪随着分析力学的发展而有所前进。在达朗贝尔.欧拉和拉格朗日的著作中无关紧要的出现第四维的概念,达朗贝尔在《百科全书》关于维数的条目中提议把时间想象为第四维。在19世纪高于三维的几何学还是被拒绝的。麦比乌斯(karl august mobius 1790-1868)在其《重心的计算》中指出,在三维空间中两个互为镜像的图形是不能重叠的,而在四维空间中却能叠合起来。但后来他又说:这样的四维空间难于想象,所以叠合是不可能的。这种情况的出现是由于人们把几何空间与自然空间完全等同看待的结果。以至直到1860年,库摩尔(ernst eduard kummer 1810-1893)还嘲弄四维几何学。但是,随着数学家逐渐引进一些没有或很少有直接物理意义的概念,例如虚数,数学家们才学会了摆脱“数学是真实现象的描述”的观念,逐渐走上纯观念的研究方式。虚数曾今是很令人费解的,因为它在自然界中没有实在性。把虚数作为直线上的一个定向距离,把复数当作平面上的一个点或向量,这种解释为后来的四元素,非欧几里得几何学,几何学中的复元素,n维几何学以及各种稀奇古怪的函数,超限数等的引进开了先河,摆脱直接为物理学服务这一观念迎来了n维几何学。
1844年格拉斯曼在四元数的启发下,作了更大的推广,发表《线性扩张》,1862年又将其修订为《扩张论》。他第一次涉及一般的n维几何的概念,他在1848年的一篇文章中说:
我的扩张的演算建立了空间理论的抽象基础,即它脱离了一切空间的直观,成为一个纯粹的数学的科学,只是在对(物理)空间作特殊应用时才构成几何学。
然而扩张演算中的定理并不单单是把几何结果翻译成抽象的语言,它们有非常一般的重要性,因为普通几何受(物理)空间的限制。格拉斯曼强调,几何学可以物理应用发展纯智力的研究。几何学从此开始割断了与物理学的联系而独自向前发展。
经过众多的学者的研究,遂于1850年以后,n维几何学逐渐被数学界接受。
以上是n维几何发展的曲折历程,以下是n维几何发展的一些具体过程。
首先,我们将点看作零维空间,直线看作一维空间,平面看作二维空间,并观察以下公设:
属于一条直线的两个点确定这条直线。 1.1
属于一条直线的两个平面确定这一条直线。(比较这个公设和公设1.1)。 1.2
属于同一个点的两条直线也属于同一个平面。(公设1.2的推论) 1.3
属于同一个平面的两条直线,也属于同一个点。 1.4
可以推断出:
1. 具有相同维数的两个空间,在某些条件下,确定另一个高一维的空间。例如:两个点(我们将它们看作两个零维空间)确定一条直线(一维空间)。属于同一个点(规定的条件)的两条直线(两个一维空间)也属于同一个平面(二维空间)。
2. 具有相同维数的两个空间,在某些条件下,也可以确定一个低一维的空间。例如:两个平面(两个二维空间)确定一条属于它们的直线(一维空间)。属于同一平面(限定的条件)的两条直线(两个一维空间)确定一个点(零维空间)。
3. 结论2没有包括这一事实,即两个平面可以确定一个高一维的空间。它只假定它们确定一条直线,这是比平面低一维的空间。这就留下了一个把我们的思想引申到高维空间的缺口。这个缺口的消除可在推论1.3“属于同一个点的两条直线也属于同一个平面”中,用几何元素直线、平面和三维空间依次的代替几何元素点、直线和平面来达到。
下面的推论是替换的结果。属于同一条直线的两个平面也属于同一个三维空间。
有了这个新的推论,我们就把与其他几何元素直接对应的几何元素——三维空间也包括了。
下一步是把对偶原理应用于这一推理,并从这些新引申的推论中得到一些固有的结论。在对偶原理将通过几何元素——平面和空间的位置交换而被应用。这时我们得到下述推论:
属于同一条直线的两个三维空间也属于同一个平面。 1.5
从推论1.5我们可以得到下述公设:
属于一个平面的两个共存的三维空间确定这一个平面。 1.6
在上述1.5和1.6的基础上,可以提出下面的看法:
1. 四维空间的几何条件是很明显的,因为维数相同的两个已知空间,只能共存于比它们高一维的空间里。例如:两条不同的共存直线(一维)位于一个平面内(二维);两个不同的共存平面(二维)(沿一直线共存)位于一个三维空间里;两个不同的共存三维空间(沿一个平面共存)位于一个四维空间里。
2. 在几何上被看作是不属于同一直线而相交于一点的两个平面,属于不同的各别的三维空间。
四维空间的概念也可以通过解析几何的手段来研究。在那里我们可以利用代数方程来表示几何概念。为了利用这个手段进行观察以导致对四维空间的理解,我们来研究三维空间体系中的三个几何元素——点、直线和平面的方程。利用笛卡尔系统表示,我们可以写出:
点的方程:ax + b = 0 (坐标系:直线上的一个点)。
直线的方程:ax + by + c = 0 (坐标系:平面上的两条正交直线)。
平面的方程:ax + by + cz + d = 0 (坐标系:三维空间的三个互相垂直的平面)。
从上面的研究我们可以看出:
所表示的每一个几何元素(或空间)的方程中的变量数目,等于这个空间的维数加1。
坐标系中的几何元素与被表示的几何空间的几何元素的维数相同。
在这个坐标系中,几何元素的数目等于被表示的空间的维数加1。在坐标系中,几何元素的这个数目是最低要求。
用来表示几何元素的坐标系,位于比它所含有的几何元素高一维的空间里。
根据上述观察,我们可以写出三维空间的下述方程。应当注意:这个方程有四个变量(x、y、z、u)。
ax + by + cz + du + e = 0
现在我们可以断定:
1. 这个坐标系的几何元素有三维,即它们是三维空间。
2. 在这个坐标系中有四个三维空间。
3. 这个坐标系位于一个四维空间里。
我们对于四维空间乃至更高空间的研究,不是通过实验总结的方式,在现实中我们很难发现并推导出它们的一般规律,对于这些问题,我们可以采取一种新的研究方式。即:纯概念的研究。通过这种方式,我们可以容易的推导出这些很重要但在现实中不易想象的新内容。

?不太明白你的问题。。
数学里的三个坐标系为:x,y,z, 好像不讨论时空相结合的。。
而物理中相对论说:除了平常说的3维的空间(经度,纬度,高度),第4维是时间. 宇宙是一个网状物,由这4个因素确定。 空间与时间是相对的。

数学上研究四维空间有什么意义~

在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义。

四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。

四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。

在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。

时空  
   任何事物都处于一定的时空之中
  是四维的空间,上面的点是事件。
  近代物理学认为,时间和空间不是独立的、绝对的,而是相互关联的、可变的,任何一方的变化都包含着对方的变化。因此把时间和空间统称为时空,在概念上更加科学而完整。
  P.S.上面提到的“空间”一词其实不够确切,时空(四维)与空间(三维)有着相差一个维度的区别,它们也不同于通常所说的希尔伯特空间。把宇宙看作四维时空,有一个很重要的原因在于它恰好可以全面地描述发生在我们能够认知的三维空间中发生的一切事件。 [编辑本段]0时空理论  两点之间的距离直线最短吗?答案是否认的。0时空理论认为,任何两点之间都必然地存在着一个0(即距离)。
  其.结论是:两点之间的距离0线最短。
  宇宙时空是无限的,宇宙是普遍联系的,宇宙速度是有限的(如果承认了宇宙速度的无限性,也就是承认了0时间).这三个观点如果同时成立,必有其内在的难以调和的矛盾.0时空理论的提出主要的就是针对这一矛盾而提出来的.
  世界上存在着0时与0空。所谓0时,就是时间等于0的时间。而0空,就是空间等于0的空间。0时与0空是一种特性的时间与空间。可以把整个时空区分为非0时空(即通常所说的时空)与0时空两类。非0时空与0时空相互区分、相互共同、相互斗争、相互联合。0时空与非0时空相联结,二者互相内含、互相依存、互相转化。任何两个时间点的距离都是既等于0又不等于0,任何两个空间点的距离都是既等于0又不等于0。
  0时空与非0时空必有主次之分.从根本上来讲,非0时空是主要的,0时空是次要的,非0时空是基础,0时空是上层。非0时空正决定0时空,0时空反决定非0时空。
  世界上任何事物与任何事物之间都是有联系的。在时间距离和空间距离都为无限大的两个事物之间,如果没有0时与0空,二者就不可能有联系—不但没有直接联系,而且没有间接联系。这样就违背了普遍联系的原则。因为有了0时与0空,所以在时间上和空间上相距都为无限大的两个事物之间存在着联系。整个世界和宇宙通过0时与0空而最高度地联系起来和统一起来。如果没有0时与0空,整个宇宙和世界就会缺乏统一性,如同一盘散沙。0时与0空在中观时空之中作用往往不明显,往往可以忽略,但在极宏观时空与极微观时空之中作用却非常之巨大。因为有了0时与0空,所以任何两个事物之间都是既有直接联系又有间接联系的。
  时间的一维性和空间的三维性只适合于非0时空,而不适合于0时空。
  物从一个空间点经过0空间而跃进到另一个空间点,它所经历的空间距离一方面是0,但另一方面也不是0。它是从这个点跃进到另一个点,而不是从另一个点跃进到这一个点。这种区分是如何实现的?就在于这种0空间包含着非0的一面。物从一个点通过0空间而跃进到另一个空间点,它所经历的时间必是0。但这种时间的另一个方面也又不是0,它是先在这一个点而后在那一个点的,这种先后的区分是如何实现的?就在于这种0时间中包含着非0的一面。所以当我们说两个空间点的距离是0的时候,它必是包含着非0的一面的。当我们说两个时间点的距离是0的时候,它必是包含着非0的一面。
  物从一个空间点经过0空间而跃进到另一个空间点,这个过程所用的时间只能是0.只要存在着0空间,就必然存在着0时间,二者是不可以分割的.承认0时间就必须承认0空间,承认0空间就必须承认0时间.
  所谓的0时空是指相对的0时间和相对的0空间.并不存在绝对的0时间和绝对的0空间.0时空与非0时空没有绝对的分割线.在0时间中包含着非0时间,这就是相对0时间。在0空间中包含着非0空间,这就是相对0空间。如果0时间中不包含非0时间,这就是绝对0时间。如果0空间中不包含非0空间,这就是绝对0空间。
  与相对0时空理论相反对的是存在另一种理论,就是认为存在着绝对的0时空。这种理论的实质是认为存在脱离时空而存在的事物。而辩证法明确地说明了,没有脱离时空而存在的事物。0时空只不过是一种特殊的时空而已。它坚决地反对认为存在脱离时空而存在的事物。
  任何两个空间点的距离都是一方面是0另一方面又不是0,这两个方面是相互依存的。在这每一个方面的内部,我们仍可以将它区分为是0和非0两个方面的。只不过在是0这一方面,是0是主要的,非0是次要的。而在非0这一方面,非0是主要的,是0是次要的。这里面要着重反对一种观点,就是认为是0与非0这两个方面是相互依存的,但是就这每一个方面的内部却是不可以再分的,是0的方面中不包含非0,非0的方面不包含是0。这种观点实际上就是陷入到了绝对0时空理论中去了.
  我们是相对0时空理论者,我们反对绝对0时空理论.
  任何0空间都是非0空间与非0空间之间的一种特殊的联结,任何0时间都是非0时间与非0时间之间的一种特殊的联结.正是从这个意义上,我们说非0时空是基础,0时空是上层.正是从这个意义上,我们说非0时空是主要的,而0时空是次要的...
  四维时空坐标系的建立方法。第一时空是正交的,第二光从一点出发相同时间内到达的二点之间时间间隔为0。建立方法,以三维直角坐标系为空间坐标系,以原点为球心做同心球不同球面代表不同的时间。0时间不一定是0空间,0空间也不应对0时间,从一个球面上的一点到另一个球面上的一点可以发现时间和空间的对立统一关系。
  其实说到底,都离不开中国易经中的阴阳转化与相依相成的原理,阳中有阴,阴中有阳!而所谓的0时空,就是太极的混沌状态!
  【可以这么说此段简直就是废话连篇...看似很长,好似很有内容...但是你不觉得你重复的只是一个理论吗...而且叙述性一个字‘差’,怎么有说服性呢?学者?】 [编辑本段]时空本原  下面这段文字并非出自科学理论,更像空想家即兴之作,但对于“时空”的思考有一定的启示意义。
  “存在与虚无是世界的本原,形式为变化的存在,时空即出于此”
  1.空间由物质(存在)运动(变化)的规律性决定;
  2.空间是有限无界的,又是相对无限的;
  3.空间位置的差异,实质上也是规律的差异;
  4.空间的维度是无穷的;
  5.变化是全向的,但其作为时间本原又是单向的;
  6.空间处于变化层面上,构筑上层建筑“宇宙”。
  7.时间与空间是相互依存的。
  8.时间空间而已看做是一个扭曲的图形看似无限其实是有限的。 [编辑本段]什么是时间?时间的本质?  时间随宇宙的变化而变。时间是因变量。——时间的本质,Deng's时间公式
  t=T(U,S,X,Y,Z......)
  U-宇宙;S空间,XYZ,......事件,顺序
  时间是宇宙事件秩序的计量。时间的本质
  什么是时间?时间是宇宙事件顺序的度量。
  时间不是自变量,而是因变量,它是随宇宙的变化而变化。
  t=(S1,S2,S3,...,Sn)
  Deng's时间公式:世界事件发生次序的序列。其中,S是事件,S1,S2,S3,...,Sn是事件1,2,3,.....,n发生的顺序,时间就是对这些事件发生顺序的排序,标志的计量。
  时间”是一个计量“事件过程的长短”的“类别名词”。
  可以说没有了“事件”,也就没有了时间(您可以试着举出没有事件还有时间的例子)
  时间在数学、物理上用坐标轴表示。“时间”时会出现什么状况?怎样利用时间的本质来思考“衰老”的问题?下面开始细致的分析,内容包括:为什么有些“事件”可以“同时发生”,有些却不能?时间与我们有什么关系? [编辑本段]什么是空间?  空间是具体空间和一般空间组成的对立统一体。
  什么是具体空间?具体空间是有具体数量规定的认识对象,是有长、宽、高三维规定的空间体,是一般空间的具体存在和表现形式,是存在于具体事物之中的相对抽象事物或元实体。
  什么是一般空间?一般空间是没有具体数量规定的认识对象,是无长、宽、高三维限制的空间体,是具体空间的本质和内容,是存在于具体事物和相对抽象事物之中绝对抽象事物或元本体。
  空间是存在于世界大集体之中的不可被人感到但可被人知道的普通个体成员。 [编辑本段]关于时空的新思考  目前,我们对于时空的理解和定义,都是基于我们自己的经验。
  因为用三条直线组成的直角坐标系,就可以表达我们所认识的这个空间,所以叫三维空间。但是,如果维度不用直线表示,而用曲线表示,那么我们所处的这个空间就是一维空间。之所以用直线表示,是因为我们定义的物理速度是单一方向的,便于我们计算。
  时间也是这样,因为我们所认识的时间,只有从以前到以后这一个单一的方向,所以叫一维时间。但是,假如时间还有其它方向,只是我们还不能认识到呢?
  由于我们认识到空间与时间密不可分,于是把二者强拉在一起,称为四维时空。
  实际上,空间与时间密不可分,这是事实,但它们是否就简单地叠加在一起,这值得探讨。现在我们就假定维度是直线,那么空间是三维的,时间也可能是三维的。每一维空间都带有时间,空间与时间不是分立的,而是永远都结合在一起。因为有物质运动,所以才有空间;而物质运动,必然也会有时间。对选取同一个三维坐标系来说,全部具体物质同时在各个维度方向上的运动速度,肯定是不同的;但三个方向上的时间速度,却始终是相同的。所以我们能够感觉到空间是三维立体的,却总觉得时间是一维的。举个例子:有两个小球A、B,A球用了一秒钟的时间沿着X轴移动了一米,同时B球用了一秒钟的时间沿着Y轴移动了一米,那么A球在X轴、Y轴、Z轴三个方向的空间位移分别是1米、0米、0米,B球在X轴、Y轴、Z轴三个方向的空间位移分别是0米、1米、0米,而两球在三个方向的时间位移其实都是1秒,只是三个方向的速度不同,A球分别是1米/秒、0米/秒、0米/秒,B球分别是0米/秒、1米/秒、0米/秒。所以我们只看到有三维空间,看不出有三维时间。从这个意义上说,我们所在的时空不是简单相加的四维时空,而是复合的三维时空。
  相对论认为,时空会弯曲,形成一个曲面,比如X轴弯曲。这个观点更值得商榷。我们之所以说三维空间,是因为我们用的是直线直角坐标系,如果X轴可以弯曲,那么Y轴、Z轴也可以弯曲,这样就失去了坐标系的意义,还不如只用一维曲线就形成立体空间。这样说来叫一维时空更恰当。
  因为物质永远是运动的,所以只要有物质,时间和空间就永远是存在的,而且不会停滞。即使真的运动停止了,时间停滞了,那我们也意识不到这种停滞,因为我们的思维和记忆也同时停止了。比如我们感觉过去的一小时是连续的,但是也许在那一小时的中途第35分钟处,时空停滞了四个小时,但我们根本就意识不到,我们的意识在那四个小时也停止了,之后才又继续有意识。
  相对论认为,物质运动速度不同,它的质量就会不同,时间也不同,这是时空差异所致。这个论点,应该不妥,因为所测得的质量差异、时间差异,是由于测量条件变化而引起。不是相同的测量条件,就不具有可比性。相对论还认为,如果有一个人从地球出发,坐火箭去太空中以亚光速旅行若干年再回来,他经历的时间会比地球上短,他会比地球上同年龄的人要年轻。这个论点也不妥,因为这也是测量条件不一样所致。不论他在太空中的钟走慢了多少,也不论他感觉的时间有多短,或者他年轻了多少,但从地球上看来,他出去耽搁的时间和我们在地球上经过的时间是一样的,根本不存在什么时间的差异。
  关于时光倒流的问题,无论怎么证明,这都只是事件信息传递和感测的先后次序问题,而不是事件发生的先后问题。也就是说,我们可能先看到昨天发生的事,后看到前天发生的事,但并不是说昨天的事先发生,而前天的事后发生。比如我们看到一颗星星的光经过了一百年才到达地球,也就是说我们看到的是一百年前的星星,但我们如果去那里,不可能还是一百年前的星星,就算再快,比光速快,快得不需要时间,到了也只能是现在的星星,而不可能到达以前的星星。所以,人既不可能回到过去,也不可能飞奔到未来。整个时空的时间是一致的。

物理上如何更好地理解时间与空间
答:用几何的语言来说,各个不同的局部范围的惯性参照系之间的关系,可以通过时空曲率来规定。引力的作用就在于使空时变成弯曲的,而不再是经典力学中的无限延伸的欧几里得几何的绝对空间,也不再是经典力学中的无限延伸的闵可夫斯基空间。总之,在广义相对论中,时空的性质不是与物体运动无关的。一方面,物体...

时间和空间有什么关系
答:宇宙膨胀:宇宙的膨胀意味着空间本身也在扩展,这是大爆炸理论的基础。虫洞理论:虫洞被理论物理学家提出,它是时空中一种奇特的结构,可以连接两个遥远的点,使得瞬间移动成为可能。总的来说,时间和空间是宇宙的基本构成,它们之间的关系在相对论和现代天体物理学中扮演着重要的角色,深刻影响着我们对...

闵可夫斯基四维时空
答:2. 然而,相对论实际上描述的是时间和空间之间的相互影响,而不是将它们视为完全相同的实体。时间并不具备空间那种可以自由移动的特性。3. 在提到“空间”一词时,上文中的第一个“空间”指的是我们通常理解的物理空间,没有问题。但是,第二个出现的“空间”一词在数学上指的是闵可夫斯基时空中的...

时间是什么,时间存在吗?空间是什么?时空是什么?
答:时间这东西 宇宙中是不存在的 它是人类发明的用来描述运动的一个标识和刻度 空间 是物质占有的地方 时空 是为了便于研究宇宙而设定的 说时间 其实就是指运动 讲奇点没有时间、没有空间 意思是那里既没有运动、也没有物质 这样简单地来理解 时间——运动 空间——物质 因为不存在不运动的物质 也不...

数学和物理学的区别是什么?人类以后能实现穿越空间吗?
答:在这个数学解中,不仅空间可以这样循环,时间也可以。这就说明,我们可以回到过去。因此爱因斯坦就设想了一条时空隧道,通过强大的能量,将时空折叠起来,我们人类通过中间的虫洞就可以回到过去。但是我们要清楚的是,数学上可行,不一定在物理上可见。因为数学并没有描述真实的宇宙,它只是我们人类理解宇宙的...

什么是三维空间?那么四维?五维?六维又都是什么呢?
答:客观存在的现实空间就是三维空间,具有长、宽、高三种度量。数学、物理等学科中引进的多维空间的概念,是在三维空间的基础上所做的科学抽象。也叫三度空间。在物理学中,牛顿则认为”三维“是指质量、长度、时间。四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维;四维时空指的是...

空间是什么物质组成的?
答:物质的定义由宇宙的定义对时刻的取值范围加以t≤r/c的限制,并忽略时间增量后给出宇宙的瞬时状态。内涵:物质是质量的空间分布。外延:所有物件,包括精神物件和现实物件。物件:某一有限质量在某一有限空间内的瞬时分布。物质与意识,即存在与思维,它是形成世界各种现象的主要因素,如何看待它们二者之间的...

物理学家、哲学家的不同“时间、空间观”
答:六、量子力学的量子时空观 量子体糸下的时间空间演化。时间是否可逆及时空是否倒流,时间的结构,空间的结构及时空结构,时空的对称性及时空对称结构,既是物理学、自然科学领域的重大理论问题,也是哲学上的重大理论问题。目前,在宇宙大范围内,空间量子化基本解决,而时间量子化并未真正解决,所以,就量子...

时间与空间的关系?
答:时间只有一个方向。这是由于物质运动不可能完全等同地重复。因而又称“不可逆性”或“一去不复返性”。 时间空间与物质运动不可分割 面对一个小孩子,你能把他的年龄、形体从他身上“剥离”下来吗?要理解一个具体事物有自己的时空性质并不难。困难在于理解没有绝对独立的时、空。即没有什么事情发生...

四维时空数学表达式(四维时空)
答:例如,四维时空的概念可以帮助我们理解多维空间中的几何结构和物理定律。总之,四维时空是一个复杂的数学和物理概念,它不仅涉及到空间和时间的结合,还与我们对于宇宙的理解密切相关。通过深入研究四维时空,我们可以更好地理解自然界的基本规律,并探索可能存在的更高维度的空间。