时空学基本概念
时空学大讲堂
——反相对论演义
二、时空学初步
1,时空学基本概念
物质:独立于人的意识之外的客观实在。物质既是哲学范畴,又是物理学和时空学范畴。物质可以为人的意识感觉、反映。运动是物质的根本属性。
空间:能够容纳物质并表征物质在其中运动的客观存在。该定义是哲学的,也包含了可以表征物质运动的物理学意义。空间是三维的。量度一维空间的物理量叫"长度";量度两维空间的物理量叫"面积";量度三维空间的物理量叫"体积"或"容积"。
时间:能表征物质运动持续性、周期性和顺序性的客观存在。物质、时间和空间是宇宙仅有的三种客观存在。其中物质又称作客观实在。宇宙中所有自然现象都是这三种客观存在演绎的结果。
物理学宇宙:人类能感知的有物质存在的整个统一空间称作"宇";宇内所有物质的运动(发生、发展、湮灭、移动等)的顺序性和持续性叫作"宙"。宇和宙合称宇宙。一般称作"物理学宇宙"或"我们的宇宙"。简称宇宙。物理学宇宙在空间上是有限的。我们现在能感知的最遥远的天体一般认为距离我们不超过1000亿光年,它就是物理学宇宙的范围。物理学宇宙在时间上也是有限的。一般地讲,物理学宇宙有起点也有终点。根据演化理论的不同,宇宙的年龄也有不同。按宇宙大爆炸这一宇宙演化理论,一般认为现在的宇宙的年龄不超过200亿年。
哲学宇宙:在我们的物理学宇宙之外,还存在无边无际空间。它不存在物质或虽存在物质而我们不能感知。它不属于物理学宇宙,但是它包含物理学宇宙。称作"哲学宇宙"。哲学宇宙在时间无限的,没有起点和终点,它包括大爆炸以前的时间和物理学宇宙演化结束(假设物理学宇宙有终点)以后的时间。在空间上也是无限的,无边无际。如果有一小宇宙的局域的直径为1万亿亿光年。这已经比物理学宇宙大很多倍了。但是它相对于哲学宇宙,其大小比例为零(不是接近为零)。因此哲学宇宙不存在"宇宙外面是什么"的问题。哲学宇宙仅有哲学意义,没有自然科学意义。哲学宇宙有四个物理学宇宙没有的特征:一是绝对黑暗;二是绝对寂静;三是温度绝对零度(我们所在的物理学宇宙现在的背景温度约为2.7k)。四是绝对不存在物质:即使一个光子或中微子也没有。
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