03.06 如何理解时间和空间是统一的?

闪电54602686


题目的提问是一个过程中的含义,不是代表时间和空间的统一,二者是二个不同的含义。宇宙中的空间和宇宙中的时间启源可以说是不统一的,宇宙中的空间是无限的“无”而时间是有物的出现才能有时间的意义开始。时间是由物质的出现而存在着的因素(人为的设定是第二个时间)根源,有了物质的存在才是最有效的“空间”存在着的意义,物质的运动状态决定着物质里面的空间和外面条件的空间,这样来说是后续物质的运动状态的变化过程中设定的某种时间的确立,因而产生了物质的时间长短和空间的关系是一般性的关系问题的论证,而物质的“质性”是运动的属性和时间的长短产生了主要的对象,也就可以说空间是包涵时间变化过程的物质衡量,不是时间和空间的统一要素,但是二者在特别情况下才会有同步的巧合,因而不能作为一种理论的肯定依据作论证。谢谢你的理解!


适物


这个经典的问题当然是来自相对论了,了解相对论的几个常见概念不难,难的是真正理解并接受这些概念,提问题的童鞋恰好就将这个难点捅到了桌面上,下面让我来试着帮你理解一下吧!

首先,时间与空间是统一的核心在于光速,是光速让时间与空间之间产生了联系,这也是理所当然的,毕竟速度就是距离与时间的比值嘛。那为什么说它们就发生了统一呢?这个统一的核心在哪里呢?现在我们可以举一个例子。

假设我有一根自然伸展100米长的弹簧,现在我在其中的一头狠狠地敲一下,根据弹簧的弹性系数不同,敲击振动的传播速度也会不一样,但可以肯定的是一定比光速甚至是声音的速度慢得多,那么我们就可以用眼睛直接看到振动波向远方传递的过程。

那么在这个弹簧的另一端坐着一个老爷爷,他的眼睛不行了耳朵也快聋了,但是手攥着弹簧,那么大约在数秒之后,振动会传到那一端,老爷爷就会按一下身边的按钮表示他已经收到了你的信号。

你和老爷爷之间几乎没有其它可以传递信号的方式,而且根据弹簧的弹性系数,无论你用多大的力气传播速度也不会有丝毫变化,那么无论你这边发生了什么,都要在数秒后老爷爷才会做出反应,期间就算你这边闹鬼了甚至是爆炸了,老爷爷都不会有任何响应。

相信你能看得出来,我是在用这种减速的过程模拟光在传播过程中消耗的时间,但是你可能会这么想——这种情况的出现是因为老爷爷眼睛耳朵都不行了,如果对面换一个年轻人,他只需要看你一眼就知道你在做什么了不是吗?是的,因为现实世界中存在光速,它的速度快到在100米的距离上约等于不耗时间,所以我需要一个只能感知振动的老人。

其实我需要你领会的,上面这个比喻的重点在于——“你和老人之间永远隔着数秒

这是什么意思?我们将上面的信息归纳一下,就会发现从最初的“事件”到最后的“事件”,正是“你敲击弹簧”到“老人按下按钮”。老人的按不按完全由你的敲击决定,也就是说你的行为是“因”,而老人的行为是“果”,在理想情况下二者发生关系的速度正是弹簧传播机械波的速度。

想像一下,无论是将一枚糖放入可乐中,还是按下电灯开头的一瞬间,或是远方传来的一道雷电。

从宏观世界的“事件发生”到微观世界的原子接触,它们统统都是相互间的关系。“百因必有果”,我们在这里需要换一个视角去看待这个世界,事件与事件,影响与被影响让物质之间发生相互关系,一切的物理现象也都是这样发生的

如果你愿意从这个角度上来看宇宙,你就会明白老人与你之间相隔数秒的时间差,可以类比于万物间相影响的时间差,

一个已发生的事件如果还没有影响到另一个空间坐标,那么这就和没发生一模一样

所以,当你注视着弹簧上传播的振动时,会不会想到这不仅仅是一次运动的过程,它就像是你与老人组成的小宇宙中的时间蔓延过程。在这个波抵达老人之前,你与老人是不处于同一个时间中的,你这边已经发生的任何事与老人并没有任何关系

而在我们的宇宙中,可以知道的是如果两个不同空间点之间的任何物质或能量要发生相互影响,就一定要等待一个微小的时间差,用这个距离除以时间差我们就会发现那个非常熟悉的数值——30万千米每秒,没错,正是光速。

光为什么是宇宙中最快的速度?你可以这么思考:其实光的本质不是要极速地在宇宙中驰骋,它一出现就想照亮全世界!但宇宙就像是游戏中的地图,不是在光出现之间就已经展开的世界,而是一个随着时间的蔓延而不断增加面积的世界,所以虽然光“

每一瞬间都已经占满了全世界,但是每下一个瞬间世界都因时间的蔓延而变得更大一点点”。时间不是被光速限制了,反而是光速被时间给限制了。

这就是时空是一体的理解方式了,时间反映了物理量的变化,而物理量又是由事件与影响组成的,最终我们发现事件与影响存在一个极微小的滞后性。虽然如今尚不明白原理是什么,但这个时间蔓延的速度就是光速,所以时间与空间是统一的,是不可分割的,时间无时无刻不在蔓延,依托的正是空间上的距离。你,理解了吗?

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酋知鱼


这个最开始起源于爱因斯坦的狭义相对论,再过去人类一直把时间和空间独立的分开,时间不会影响到空间,空间也不会影响到时间,但是如果一直这样认为,有个事情就无法解释,那就是为啥光速永远在真空中不变固定是c。

我们都知道速度这个物理量是相对的,必须要选参考系才有意义,光速也是一个速度,所以也应该选参考系才有意义。但是我们经过无数的实验测量发现,光速居然不需要选参考系,一直都是c不变,这非常让人觉得奇怪。

所以人们一直在探索到底为啥光速这么特殊,这个问题在牛顿时期没有解决,直到麦克斯韦的电磁理论完善后,里面得出结论:电磁波的传递速度也是光速c不变,这个速度也不需要选参考系,所以光速不变这个问题变得越来越尖锐,科学家已经不能继续回避了。

基于以上问题,爱因斯坦就想到了一个思路:加入时间和空间并不是独立的,而是一起的,时间和空间会相互合作,让任何物体无法超光速,那么这个光速不变问题就可以解决了。

所以爱因斯坦就不管光速为啥不变,直接把光速不变当成真理,看看往下推能得到啥结论。这一推不要紧,爱因斯坦发现如果把光速不变当真理往下推,居然发现时间和空间也是具有相对的。

当我们说一个物理量是相对的,我们意思是说这个物理量必须要选参考系才有意义,比如速度就是一个相对的物理量,我们说某物体速度是10m/s,是不是也得选一个参考系,而且选择参考系不同,得出的速度也不同,你选A做参考系得出速度是10m/s,但是选B当参考系得出的速度也许是1000m/s。

当时间也有相对性后,那就表示我们谈时间也需要选参考系才有意义,而且选不同参考系下得出的时间不一样,面对同一个过程吃饭,你选A当参考系说吃了10分钟,你选B当参考系你会发现吃了2小时,而且不同参考系下得出的时间都是对的,没有谁是所谓标准时间。

同样长度具有相对性后,也是要选参考系才有意义,面对同一个物体,你选A当参考系说这个物体长度10米,选B当参考系说这个物体长度是100米,且大家都是对的,没有谁是标准长度。这就是时间和空间的统一性。时间和空间会联合起来让任何物体不能超光速。


小彭来给您解惑


悟空问答,有问有答,且听大狮来答题。

提到时间与空间,我们大多数人的理解,时间是沿着直线运动的,而空间是一个三维立体的概念。但是我们的这些理解其实都是对时间和空间的误解,真实的时间和空间其实是相互联系在一起的,而且时间也并非一成不变,它是一个相对的概念,换句话说,时间是可以被改变的。那么,要理解这一切,咱们还得先从牛顿的万有引力说起。

根据牛顿的万有引力定律,物体与物体之间是存在着相互作用的引力的,而物体与物体之间引力的大小是与物质本身的质量和距离有关的,质量越大、距离越近的两个物质,它们之间的引力也就越大,反之则越小。

诚然,这是一个非常重要的科学发现,但是对于引力是如何产生的,又是如何发生作用的,牛顿并没有找到答案,他只不过是发现了这样一个现象和规律。

虽然牛顿没有找到答案,但是后来却被爱因斯坦解开了谜题。

爱因斯坦的广义相对论对于物质之间引力的产生给出了精辟而合理的解释。

按照爱因斯坦的广义相对论,引力的产生是由于时空弯曲造成的。这里所说的时空是指时间和空间,也就是说,所谓的时空弯曲实则是时间和空间共同弯曲。

说到这,相信很多人意识到这里所说的时间和空间似乎和我们日常理解的不太一样。按咱们普通人的理解,时间就像是一条直线,从一端走到另一端,而空间也仅仅是一个三维的概念。但是按照爱因斯坦的广义相对论,时空是平直的,任何有质量的物质都会造成时空平面的凹陷,而凹陷所形成的弯曲就会影响弯曲范围内的物质。这些弯曲范围内的物质会因此而代表其运行轨迹和时间的快慢。

说到这,相信很多人对于改变运行轨迹这点比较容易理解。就好比用一个四周被撑起来的大床单,如果你在床单里放一个重物,它自然会把本来平直的床单压得变形。如果在这个时候再向床单中投掷一个质量不那么大的东西,你会发现,这个东西的运动轨迹会不断地向刚才那个重物靠近,这个过程其实就跟爱因斯坦的广义相对论描绘的场景差不多。

如果说空间扭曲产生引力这事儿比较好理解的话,那么时间的快慢又是怎么改变的呢?

其实,关于时空扭曲会改变其影响范围内的物质的运动轨迹这事儿,也包括光。也就是说,在空间被扭曲的同时,光的运行轨迹也会发生改变,它会在经过被扭曲的空间范围时产生一个弧度。而弧度内侧的行进距离相对于外侧来说就会短一些。而我们都知道,光的传播速度是恒定的,所以根据“距离=光速*时间”这个公式,我们就可以推导出,弧度内侧的时间必须慢于弧度外侧的时间,上述的等式才能成立。这也就是说越靠近引力场的时间会越慢。

其实这一点,在《星际穿越》这部电影中也有涉及。其中有一个画面就是当库珀他们的飞船登录了靠近黑洞的星球后,时间突然变慢了,他们在这个星球上度过1个小时就相当于地球上的7年,结果当他们再与同事汇合的时候,他们的同事已经老去了几十岁。这就是因为黑洞的超大质量造成了时空的扭曲,从而使得越靠近黑洞的星球,其星球上的时间就会越慢的道理。

所以,从这个角度讲,时间和空间确实是一个统一的概念。


大狮


如果时间和空间是统一的,运动就是绝对的,光速就是不变的。这就是爱因斯坦相对论的逻辑,因此时空的统一只是相对相对论的统一,真实的时空只有相对物质的运动才是统一的。

速度的概念本是一个描述物质运动快慢的物理量,物质运动的快慢只有在同一参照系中才能得到描述。但是,爱因斯坦却把速度概念变成了时空概念,也就是把物理概念变成了几何概念;因此,相对论的本质就是把物理学变成了几何学,把物理学的实验变成了几何推理和计算。

二十世纪的力学已经不是物理学,而是所谓时空统一的非欧几何学。爱因斯坦也不是一个物理学家,只是个非欧几何玩家。相对论没有带来任何新的物理内容,爱因斯坦只是挖空心思地将洛伦兹因子塞进牛顿力学、电动力学;只有量子力学对相对论置之不理,坚持不懈地与上帝掷骰子。


经济相对论580


时间和空间本来是用来描述“运动”的参数,相对论彻底否定了用“上帝视角”描述运动的绝对时空概念,表明了“运动”是一种局域的内禀性质。所谓时空统一只是物体内禀运动的参考系变换关系的一致性。

其实仔细理解“自旋”就最容易理解时空关系了。“自旋”是粒子的内禀物理量:如果说粒子有运动,那么自旋也是一种运动,但是这种内禀运动不是时空里的机械运动(旋转); 同样,粒子动量也是粒子的内禀物理量,不是机械运动理解的轨道运动(不是时空里的位移)。 所谓光速不变,本质上是因为光子的动量是内在的,不依赖于观察者的参考系。


手机用户3503570243


往往 关于智慧的事情 要通过比喻来说明

记得毛主席的《论持久战》里 有这样的说法 哲学的辩证智慧

拿空间换时间

其实就相当于质量和能量的关系

质量不离能量 能量不离物质

更进一步说 物质是运动的能量 能量是运动的物质

再一句俗语 更加精确 你可以在一段时间内骗所有人 也可以在所有时间内骗一些人 但永远无法在所有时间内骗所有人

道理很深

靠悟~


顺其自然杜科斌


所谓时间就是微观粒子在空间中无限无规律运动位移的结果 从微观上没有时间概念只有空间概念 所以二者统一就这么简单


xieaisu


没有统一。时间是人类在宇宙诞生近140亿年后才意造一个时间定义来量化地球的公,自转作类生活用的。只不过自人类开始研究天文科学时才拿来套用宇宙的历史用的,本来豪无相关。


霜叶9975


时间和空间怎么并题相论,时间是计时计算,一时一天一年,空间是区域面积。两个不能统一,如果非要统一,那就早晨喝糊涂,午饭吃糊涂,晚上睡糊涂,一天三糊涂。


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