科学常识种种2：时间与空间的物理学解释

 

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。时空也是四维的，由坐标x,y,z和时间t组成。

时间是指宏观一切具有不停止的持续性和不可逆性的物质状态的各种变化过程，其有共同性质的连续事件的度量衡的总称。同时，物质状态的各种变化过程，也是该物质连续发出信息的过程。

“时”是对物质运动过程的描述，“间”是指人为的划分。时间是思维对物质运动过程的分割、划分。 时间就是物体在空间的位置。时刻指的也是物体在空间的位置。时刻就是一物体在空间某一位置时，另一物体在空间的位置。对于“另一物体”来说，一物体在空间的某一位置就是时刻，这也是用钟表表示时间的一个原因。

时间是人根据物质运动来划分的，不是本来就有的，宇宙中的“时”本来是没有间的。物质运动需要耗费“时”，但是如果不把“时”分割成“间”，我们的思维就无法识别“时”，我们之所以能思考，是因为思维能对物质世界命名，物为实，思为虚，思命物以虚名，为思所用。没有进行分割过的“时”，无法被命名，无法进行区分，只有分割成“时间”后，才能被思维所用，因为分割后可以命名了。比如我们把地球绕太阳一周的运动过程划分为一年，地球自转一圈的运动过程划分为一日，这样的划分便于思维使用数字符号来计算。如果你不是生活在地球上，绝对不会以地球的运动过程来分割时。所以，时间不过是人为了便于思维思考这个宇宙，而对物质运动进行的一种划分，是人定的规则，而并非什么自然规则。间是人为的划分，怎么分都可以。

关于空间，经典物理学认为：宇宙中物质实体之外的部分称为

空间。空间物体处在空间中，物体处在空间的一点上，物体运动时，对于不同的参考系，物体经过的空间不同，通常所说的‘相对空间’指的是物体经过的空间。物体经过的空间是空间的一部分，即‘相对空间’是空间一部分。

物体静止时，物体存在空间中；物体运动时，物体也存在空间中。由此可知空间的存在与物体的静止或运动无关。

无论静止系还是运动系空间的各向都是平等的，以参考系的实验物体为原点，一米的距离是相等的，静止系内的一米与运动系的一米相同，这指的是静止系内的一米拿到运动系与运动系的一米相同。静止系与运动系的空间能够通过一定的关系转换也是因为两者都是空间的一部分。

空间上的任一点是不动的。空间上一点，通过不同的物体描述可以不同。（物体可以是参考系。）例如在静止系中运动经过10米远的地方，在另一运动参考系看来可能就是100米。‘10米远的地方’说的是终点，没说起点。而这个10米与100米表示的是空间上的同一个点。正因为如此两者才可以互相变换。

根据相对性原理，运动系与静止系是平等的，运动系中的1米与静止系中的1米相同。所谓一米（就是空间大小）指的是空间上不同两点间的空间间隔。无论我们用静止系描述空间上的点，还是用运动系描述空间上的点，空间两点间的间隔是不变的，是相同的。例如上面，静止系从10米远的地方到11米处，在运动系就是100米远的地方到110米处。

什么是时间？时间是运动、变化、行为之类的事物（事情）具有的存在和表现形式，是人类通过思想认识活动从事物中发现、界定、彰显、抽取和产生出来的，包含多种内容和形式规定、处在普遍联系之中的具体事物。

人类的思想认识活动是以时间作为存在和表现形式的事情或事物。作为人类思想认识活动结果的事物，它在时间规定上落后于人类的思想认识活动这个事情或事物。在人类产生以前没有人类的思想认识活动，当然也没有作为人类思想认识活动结果的事物。任何一个事物都是在具体个人的正确思想认识活动发生以后，从混沌自然中被人发现、彰显和产生出来的。

什么是空间？空间是物体、器具之类事物（物体）的存在和表现形式，是人类通过思想认识活动从事物中发现、界定、彰显、抽取和产生出来的，包含多种内容和形式规定、处在普遍联系之中的具体事物。

物体是事物的具体存在和表现形式之一，物体不能脱离空间而单独存在，任何一个物体总是存在于一定的空间之中。空间是物体具有的一般存在和表现形式。专用名词表述和界定的个别事物或自然物体存在于三维空间之中，以长、宽、高组成的三维空间作为自己的存在和表现形式。通用名词表述和界定的一般事物或概念物体存在于人类大脑的记忆细胞中，存在于人类的思想认识活动或人们的言说和陈述中，存在于人类创造的语言中。