要旨:审视经典物理学的绝对时空观 一、引言: 在前面的文章中已指出,亚里斯多德的古物理学,并不象当时其他思想家那样坐而论道,而是实在的、直观的、可操作的。在人类文明初期,如此启蒙式的物理学已经足够。过了启蒙阶段,人类不会停留,一定会发现其中的问题,新时代将产生。可惜古物理学被尊为不许更改的宗教教义,新时代被大大推迟了。直到牛顿于1686年发表《自然哲学之数学原理》一书,创立了牛顿力学,才结束了古物理学两千年的统治地位。 在此后的直到十九世纪末的两百多年间,牛顿力学被应用到物理学的各个领域,除了力学、运动学、天体力学之外,还发展出声学、光学、电学、磁学、电磁学、热力学、流体力学、空气动力学、固体物理学、分子物理学…等等许多分支,及它们的再分支、再再分支,还有边沿分支等等,从而形成牛顿物理学体系的一棵巨树,并被尊为“经典物理学”。 牛顿力学不管在哪一个领域取得成功,它所使用的时间、空间、物质、静止、运动等基本观念都是一样的,这五种观念正是牛顿力学及经典物理学的根基,为其敏感要害之处。其前两种,即时间观和空间观,则是最最重要的,为要害之要害。时间观和空间观,又简称时空观、时空平台、时空舞台、时空框架等等。若要重点审视牛顿的时空观,则是触及其要害之要害,似太岁头上动土一般。 二、绝对空间观 牛顿说:“绝对空间就其本性而言,是与外界任何事物无关的,是永远相同的,而且是永远不动的。” 牛顿对空间本性的解说,文字虽然简短,但与亚理斯多德认为空间是界限、是长宽高相比,那是普遍得多,抽象得多,内容丰富得多了。绝对空间的性质如下: 1、绝对空间,首先就是绝对空洞性了,其中是一无所有的。这就是绝对空间又被称为虚空、真空的原因。 2、绝对空间“与外界任何事物无关”,即它是绝对孤立的,也孤立于绝对时间之外,此即绝对空间的绝对孤立性。 3、绝对空间“是永远相同的”,请参见以下关于“惯性定律”的叙述,表明绝对空间有绝对均匀性和绝对平直性。 4、绝对空间“是永远不动的”,表明绝对空间有绝对静止性、固定性,亦即绝对不变性。 由此而来、由3、4、两项表达的绝对空间的均匀性和固定性,使度量物体的长宽高有了理论上的根据和标准,实际的标准即各种形式的长度工具,包容了亚理斯多德的观点。 5、一个绝对静止和均匀的空间中,必然蕴涵着一个绝对静止的中心。所以牛顿又说:宇宙体系的中心是不动的,可能是地球、也可能是太阳或其它什么地方。 以上绝对空间的绝对空洞性、绝对孤立性、绝对均匀(平直)性、绝对静止(不变)性、绝对中心性等五项,即牛顿绝对空间的五大性质,这就是牛顿的绝对空间观念。 (转载自张天健_560) (责任编辑:admin) |