现代时空观的演进课件.ppt

一、古典力学时空观牛顿时空观,时空观：人们对于时间和空间物理性质的认识而形成的观念。,淮南子“古往今来谓之宙，四方上下谓之宇”,1)时间、空间和物质一样都是独立的客观实在。,牛顿时空观的内涵和特征,2)时间与空间各自独立，互不相干。,3)时间和空间都与外界事物无关，都在事物之外。,4)时间与空间都可以分作绝对的和相对的。,牛顿时空观的真理性,1)承认时空的客观性。,2)指明时空的绝对性和相对性的互补与统一。,3)牛顿时空在古典力学和日常生活中仍然适用。,绝对的、真正的、数学的时间自身在流逝着，而且由于基本性而在均匀地与任何其他外界事物无关的流逝着，它又可以名之为“延续性”；相对的、表观的和通常的时间是延续的一种可感觉的、外部的（无论是精确的或着不相等的）通过运动来进行的量度，我们就用诸如小时、日、月、年等这种量度以代替真正的时间。,自然哲学的数学原理中说的一段话：,绝对的空间就其基本性而言，是与外界任何事物无关而永远是相同的、不动的。相对空间是绝对空间的可动部分或者量度。我们的感官通过绝对空间对其它物体的位置而确定了它，并且通常地把它当作不动的空间看待。如相对地球而言的地下、大气或天空等空间就都是这样来确定的。,自然哲学的数学原理中说的一段话：,二、相对论时空观,1905爱因斯坦：论动体的电动力学,狭义相对性原理光速不变原理,洛仑兹时空变换式：,钟慢效应：,时空互变方程,尺缩效应：,四维时空时间空间,度规：给定四维时空中两个邻近事件的线元s,格罗斯曼 1915广义相对论,黎曼度规张量,1.广义相对性原理,2.等效原理,爱因斯坦引力场方程,1.相对论时空观的内涵与特征：,1)时间和空间融合为一体，称作为四维时空。,2)空间和时间各自具有相对性，联系于物质运动与物质分布。,3)四维时空用度规表示。即，四维时空度规具有不变性，这是相对论的四维绝对时空。,4)一维相对时间与三维相对空间同四维绝对时空相统一。,5)四维时空与运动物质（包括物质分布）同存。是物质存在的根本特性和基本形式。,2.相对论时空对牛顿时空的变革有：,1)时间与空间并不相互孤立，而是统一为四维时空。,2)四维时空与运动物质并不相互孤立，而是运动物质的根本特性与基本形式。,3)一维时间和三维空间不具有绝对性，随着物质的分布和物质的运动状态的变化而变化。,4)统一的四维时空具有绝对性。,三、耗散结构论时空观：普利戈金,2、时间与空间仍为四维统一整体。,3、对时空的物质性的理解大为深化。,4、对时空的相对性的揭示大为深化。,他对相对论时空观的突破有：,1、时间的不均匀性、随机性和不可逆性。,2、时间深入物质系统的内部、具有演化的动力性质。,3、宇宙万物，各有各的独特时空，时空表征着物质系统各自演化的进度与状态。,尘寰动荡二百代，云水风雷变幻急，若问那山未来事，物竟天存争朝夕。杨振宁,再见！,