您已经赞过此文了。“时空”的本质到底是什么？
“时空”的本质到底是什么？
2014年8月7日）
爱因斯坦与牛顿在时空观上截然不同。爱因斯坦认为时间和空间都是相对的，而牛顿的理论则是建立在时间和空间都是绝对的基础之上。相对和绝对的区别存在于几个不同的方面。首先，绝对时间和空间表示的是：时间和空间都是“绝对不变”和“绝对平直”以及“对宇宙中的任何一点来说都是绝对一样”。而相对时间和空间所表示的则正好相反：时间和空间都是可变的和弯曲的，并且对宇宙不同位置来说是不一样的。
“时空观”在哲学上属于世界观范畴。而物理学研究的大方向也是受世界观左右的。以不同的世界观看同一个世界得到的看法和结论是不同的。因此在物理学界才有了牛顿的经典理论与爱因斯坦相对论这两个互不相容的理论体系。要想解决这两个理论体系之间的矛盾，就必须对时空的本质有正确的认识。如果连时空的本质都不知道，想要从物理机制上搞清牛顿理论与爱因斯坦理论之间的关系并把它们统一到一起是永远都不可能的。
事实证明，牛顿的理论并没有错，但存在局限性。虽然爱因斯坦的理论在牛顿理论适用范围以外的一些场合表现出可用性，但爱因斯坦的理论却没有物理机制上的支持。看来这两个理论都有合理的地方，也都存在着问题。笔者认为，这些问题的根源就在时空的本质上。
首先，牛顿理论与爱因斯坦理论对“时空”的概念并不一致。在牛顿理论中，“时间”与“空间”是相互独立的。时间就是时间，空间就是空间。而在爱因斯坦的理论中，时间与空间是一体的。也就是所谓的“时空”这个概念。在牛顿时代根本就没有“时空”这种概念存在。所以，本文讨论的“时空”主要就是指爱因斯坦说的那个一体的“相对时空”的概念，并不是牛顿理论中的“时间与空间”的概念。既然时空是一个整体。这个整体到底是什么？
爱因斯坦的时空是从数学推导中得到的。利用这个数学的时空模型可以准确计算出一些用牛顿公式不能准确计算出来的结果。因此才让时空这个概念得以发扬光大。可是，至今为止，这个概念只停留在数学上。如果有人去问物理学家：时空对应与物质世界里的什么东西？估计没人能回答得上来。即使有人给出了答案，说它就是“以太”，也照样不会让人满意。其中的原因就是爱因斯坦的理论没有物理机制上的基础，只有数学推导的缘故。
那么，时空的本质是什么呢？也就是说，在物质世界中，爱因斯坦说的那个“时空”到底是对应着什么呢？根据笔者的研究发现，所谓的“时空”其实对应的就是物质世界里存在的“质量场”。为什么这么说？理由如下：
爱因斯坦在解释万有引力现象的时候说：大质量物体导致了其周围时空的弯曲。万有引力现象就是时空弯曲的几何效应造成的。并且使用了保龄球压在弹簧垫子上的例子来解释大质量物体是如何让其周围的时空弯曲的。从这样的解释就可以看出，爱因斯坦弯曲时空的物理模型是完全错误的。试想，在地球附近的时空如果像爱因斯坦解释的那样弯曲，它到底是从南向北弯曲还是从东向西弯曲？显然都不是。也都是。之所以这样说，是因为如果说时空的弯曲是由地球造成的，其弯曲方向除了朝向地球的质心以外不会朝向任何其他方向。并不会出现保龄球压在弹性垫子上的那种状况。而具备这种特征的正是质量场。质量场是一个以质心为几何中心形成的球形物理场。因为质量场的强度（密度）是以球面分布的，因此可以用弯曲来形容它。弯曲的方向就是朝向质心。这与时空的弯曲方向是一致的。所以，爱因斯坦想象的那种“弹簧垫子”式的东西根本就不可能存在。
爱因斯坦不相信以太的存在。因此他的“弯曲时空”到底是什么无人能说清。一个什么都不存在的绝对真空本身是不可能弯曲的。只要有弯曲存在，就必定有什么客观的东西存在。那个东西不是以太，也不可能是“弹簧垫子”。唯一的可能就是质量场。
质量场是一个决定万有引力现象的物质属性。爱因斯坦的弯曲时空也与万有引力现象直接相关。
研究结果已经证明，质量场是光传播的介质。光在不同密度的质量场中的传播速度不同。因为质量场的密度分布从质心向外是不均匀的，因此，光速是不同的。在这样的环境中，如果把光速假设为是不变的，得到的结果一定是时间是可变的。因此，在爱因斯坦的理论中出现时间膨胀的概念并不意外。空间收缩概念的出现也是如此。
时空的相对性是爱因斯坦理论的一个重要基础。从每个物体都带有自己的质量场这个客观存在看，质量场本身就是相对的。地球位于太阳的质量场中，地球也有自己的质量场。太阳的质量场与地球的质量场并不是同一个质量场，因此它们之间存在相对性。这是很容易理解的。
从任何方面分析都可以看出，爱因斯坦所说的那个时空对应到客观的物质世界中就是质量场。但质量场并不等同于时空。爱因斯坦时空概念的致命之处就是他把物质实体的质量与场属性的时空作为两个相互独立的存在对待。在爱因斯坦的心里，大质量物体是大质量物体，时空是时空。二者之间是相互独立的，并可以互相作用。作用的结果是大质量物体导致了时空的弯曲。因为这样的思路缺乏物理机制上的支持。所以，爱因斯坦的“时空”是一个没有物质基础的虚构概念。它只能局限在数学运算上。这就是为什么爱因斯坦的理论那么难以理解的原因。实际上，在客观的物质世界中并不存在爱因斯坦所描述的那个难以想象的“时空”，而是存在着非常简单的“质量场”。质量场与爱因斯坦的时空有着本质上的不同。质量场是物质的属性之一。它与物质的实体之间是不可分割的统一体关系。因此并不存在物体与质量场之间相互作用的问题。质量场的“弯曲”是自然存在的，并不是被大质量“压”弯的。所以说，爱因斯坦的时空理论并不是一个正确理论。
至于牛顿的绝对时间和绝对空间的观点为什么在一定范围内成立的原因也非常简单。试想，一个巨大的圆形天体运行轨道上的一小段，在局部看来它就是一条直线。牛顿的理论基本上都是建立在地球上的理论。他是用身边的物理现象来建立他的物理学理论的。而地球仅仅是浩瀚宇宙中的一个非常小的局部。在这个局部范围内，人类能够接触到的物体的质量并不很大，物体的运动速度也都很低。因此，牛顿的三大运动定律在小质量和低速度物理现象中非常适用。
此外，在牛顿的时代还没有发现物理场的存在。所以，牛顿的理论都是建立在仅仅表现物体“质量”的“质点”基础之上的。在牛顿理论没有对物理场作出任何直接的论述。
虽然牛顿的万有引力定律在表面上似乎涉及到了巨大质量的天体，但是，牛顿并没有发现在巨大的天体与地面的苹果之间存在着什么本质的不同。于是，他就把天体与苹果等同对待，用“质点”（而不是场）的思路去解释万有引力现象。结果就得出了“任意两个物体之间都存在相互吸引作用”的万有引力这样的错误结论。
牛顿的三大运动定律与万有引力定律不能统一在一起不是没有原因的。三大运动定律描述的都是小质量和慢速度的质点物理现象。而万有引力现象则是一个涉及到巨大质量的物理现象。巨大质量与小质量之间并不是一个量变关系，而是一个质变关系。当物体的质量大到一定程度时，它的物理现象就会出现“质”的不同。导致这种质变的原因就是质量场。
质量场具有场空间形式的物理功能。但是，因为小质量物体的质量场强度非常弱，所以，在小质量物体上很难看到质量场的存在和功能。这时，物体的实体属性是决定物理现象的主要原因。但是，当物体质量大到一定程度时，物体的质量场就会产生出不可忽视的物理功能来。因此，对巨大质量的物体（天体）而言，与其有关的物理现象主要都是由质量场产生出来的，而物体的实体属性的物理功能退其为次要。这就是天体与苹果之间的本质不同。可以说，苹果的物理现象是实体属性的质量现象，而天体的物理现象是场属性的质量场现象。因为牛顿的三大运动定律涉及到的都是质量现象，而引力现象是质量场现象，因此，牛顿三大运动定律与牛顿引力定律无法在质点的基础上达成统一。
众所周知，根据牛顿的理论后来人们建立了一个万有引力个公式：F=GMm/r2。这个公式非常实用。但人们一直不明白，为什么万有引力的大小会与距离有关，而且是平方反比关系。从三大运动定律来看，力的大小与距离不应该有关系。更不可能成平方反比关系。其实，这个公式中的距离平方反比关系所反映出来的就是一个球形场的关系。只要我们把上述公式的分子和分母同时乘上“4”，得到的公式就成了：F=(4πG)Mm/4πr2。一眼就能看出，这个公式的分母就是一个球形面积计算式。这个球反映的就是球形的质量场。这样一来我们就很容理解，在牛顿的引力公式中实际上隐藏着一个球形场的物理功能。
所以，无论从爱因斯坦的弯曲时空还是从牛顿的距离平方反比关系，最后得到的都是一个球形的场。所以说，牛顿与爱因斯坦实际上面对的是同一个球形场。只不过他们各自使用不同的方式去描述这个球形场罢了。
虽然牛顿的引力计算公式非常实用，但在计算某些天体现象时会出现不可忽视的误差。为什么？其实原因并不复杂。就是因为在牛顿的理论中把天体与苹果等同对待造成的。在牛顿的万有引力定律中，完全没有把物体运动所产生出来的作用考虑进去。因此，在用牛顿的引力公式计算地球与月球、地球与太阳以及水星与太阳等任何两个天体之间的所谓引力关系时，都是以二者之间是处于静止状态为前提进行计算的。就好象计算放在桌子上的苹果与地球之间的引力关系那样。然而，现实中的天体没有一个是静止不动的。不经如此，天体运动的速度比起地球表面的物体运动速度而言要快得多。如果两个天体之间的相对距离不改变（轨道是正圆形的），把这样的两个天体视为相对静止是可以的。这时用牛顿的引力公式计算出来的结果基本上是准确的。但是，如果两个天体之间的相对距离在不断改变（轨道是椭圆的），改变的程度越大，牛顿引力公式的计算结果误差就会越大。因为物体的高速运动也会改变质量场的强度分布状态。这就会影响到计算结果。
所以，牛顿的理论，无论是三大运动定律还是万有引力定律，都具有它们的局限性。它们所能够正确描述出来的仅仅是物质世界的局部现象。从局部看，空间是平直的，但从宇宙整体看，充满了场的空间并不是平直的。而是弯曲的。从局部看，空间是绝对的。但从宇宙整体看，充满场的宇宙空间并不是绝对的。太阳有太阳的质量场空间，地球有地球自己的质量场空间。每个天体都有一个属于自己的质量场空间。从这个角度讲，空间当然可以说成是相对的。因为每个质量场的强度不同，如果把同一个时钟放入这些不同强度的质量场中，那个时钟的走时也会随之不同。从这个角度讲，“时间”也可以说成是相对的。
然而，在我们从事物理学研究的时候，为了方便研究，我们必须人为制定各种统一的标准。其中就包括了“时间”。这个时间与质量场强度不同导致的“相对时间”不是一回事。这就好像物体的“质量”与“重量”不是一回事一样。如果与质量场密度对应的时间被叫做“自然时间”的话，那么人类规定的时间就可以叫做“标准时间”。我们可以用标准时间去换算任何天体上的自然时间。就像用质量去换算任何天体表面的重量一样。
从以上分析可以看出，经典物理学的那种“绝对时间”和“绝对空间”的世界观在局部范围内可以算是正确的。但对宇宙整体而言却是错误的。另一方面，虽然从整个宇宙来看，时间和（场）空间都是相对的，但是，为了研究上的方便，人类必须制定出一个标准时间。然后用这个标准时间去换算每个质量场中的自然时间。而不能像爱因斯坦那样把什么都变成相对的了。对相对空间的认识要从每个物体本身所带有质量场上去认识。太阳的质量场相对于其中的行星而言可以算是行星存在的空间。但这个空间不仅仅是一个场所，而且还有它的物理功能。任何天体的质量场与其他天体之间都是这种关系。在研究天体的物理现象时，要意识到天体与地面上的物体之间本质不同的地方。例如，在质量大小上导致的质变是不可忽视的。天体是在飞速运动着的，而且有些天体的运行速度不断发生在巨大的变化。在解释相关物理现象的时候，这些都必须考虑进去
所以说，从某些特定的方面讲，牛顿的绝对时、空观与爱因斯坦的相对时空观都不算错。但从严格的物理机制上讲，它们都不正确。
自然世界中并不存在爱因斯坦描述的“时空”这样的东西。也不存在“以太”这种东西。它们都是来自人们对物质第二个属性“质量场”所表现出来的物理功能的误解。物质是质量属性与质量场属性的统一体。只要充分认识到了这一点，所有的问题都会迎刃而解。
已投稿到：
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。教职成司函【号&|世界九大最难解之谜：宇宙究竟有多大？(2) - 宇宙奥秘 - 趣闻解密网
登录账号：
6-12位英文
确认密码：
再次输入密码
不得超过10
我已阅读并接受
已有账号？
您还可选用以下方式登录：
[ 您的最新评论正在审核中，请耐心等待.... ]
我们一般所说的危险动物，指的是那些凶猛的食肉...
UFO是不明飞行物的英文简称，我们一直都寻找...
大千世界无奇不有，尽管我们经历过的灵异事件很...
说起慈禧，我们对她是恨意居多，她的那句“量中...
你的位置：&&
世界九大最难解之谜：宇宙究竟有多大？(2)
　　四、大小之谜
　　对不少古人来说，地球是一个无边无际的所在，当然也有不少人猜想&天&的尽头是什么。随着科学的发展，我们都知道地球有边有界。我们现在对宇宙边界的认识和古人对地球边界的认识有些类似，都是囿于当下有限的测量手段。目前，有人认为宇宙有边界，有人认为宇宙没边界，前者的人数多于后者。
　　宇宙的边界之外是什么？有人认为是虚空，有人认为是另外的宇宙：浩渺太空中有不少泡泡状宇宙，我们所在的宇宙只不过是其中一个泡泡而已。
　　五、宇宙动力之谜
　　不少天文学家认为，宇宙不是一个静止的大&泡泡&，而是在不断膨胀。那么，支撑宇宙膨胀的动力之源来自哪里？宇宙有一天会不会像肥皂泡那样胀破？
　　有科学家家提出，推动宇宙膨胀的动力来自暗能量。然而，如何探索这些暗能量，还是一点头绪也找不到。
　　六、天体引力之谜
　　宇宙内部所有的天体都在一刻也不停歇运转，就像是一个永动机一样。牛顿和爱因斯坦都认为，提供天体运动的动力来自相互之间的引力。那么，引力的本质是什么？
　　爱因斯坦说，引力的本质是时空弯曲，就像一个大铁球放在纸上，纸面会被压弯，那么附近的小铁球就会沿着弯曲面接近大铁球。幸运的是，宇宙各天体之间的引力达到了一种难以想象的精巧的动态平衡，结果所有天体都能各行其道，而不会相互&撞车&引发太空&交通堵塞&。
快来说两句吧！不用登录也能评论哦！
<img src="/qwjm/images/biaoqing/10.gif" class="bq_img" width="20" height="20" onclick="if(document.getElementById('Textarea1').value!='快来说两句吧！不用登录也能评论哦！'){document.getElementById('Textarea1').value+='/:< ';}else{document.getElementById('Textarea1').value='/:
还能输入&&&&&&&&&&个字
近来科学家通过对宇宙星系的研究发现，某些星球系统会偷偷伪装成其他星系，可谓是让人啼笑生非。至于为何会产生这种原因，科学家至今还没有答案。
水可以说是万物之源，科学家目前判断星球上是否存在生命的第一大前提就是是否存在水，最近有科学家发现，发现了一颗有水的星球，这或许能够解开宇宙中的生命
宇宙是几维的？或许没人能说的清，就目前的主流观点认为宇宙是四维的，时间与空间。然而在上世纪初曾经提出个一个神奇的理论，他们认为宇宙是11维的，其落脚
宇宙的实际年龄有多大？科学家对宇宙的重重观测中计算出宇宙目前大约为120亿岁，然而在不断的探索之中，科学家发现了160亿岁的古老星系，很显然，这中间存在
随着我们现代科技的提高，我们探索到了很多有关宇宙中的奥秘，火星是我们探索的重点对象，在火星上我们发现了很多不可思议的存在，下面，我们就来看看这些离
本站不良内容举报邮箱 (C)趣闻解密 版权所有
Copyright (C) . All Rights Reserved 粤ICP备号-4 未经授权禁止转载、编辑、复制或者建立镜像。如有违反，追究法律责任！至今无解的九大未解之谜：宇宙究竟有多大？
　来源：　
来源：作者：责任编辑：杨帆
　　四、宇宙大小之谜
　　对不少古人来说，地球是一个无边无际的所在，当然也有不少人猜想“天”的尽头是什么。随着科学的发展，我们都知道地球有边有界。我们现在对宇宙边界的认识和古人对地球边界的认识有些类似，都是囿于当下有限的测量手段。目前，有人认为宇宙有边界，有人认为宇宙没边界，前者的人数多于后者。
　　宇宙的边界之外是什么？有人认为是虚空，有人认为是另外的宇宙：浩渺太空中有不少泡泡状宇宙，我们所在的宇宙只不过是其中一个泡泡而已。
　　五、宇宙动力之谜
　　不少天文学家认为，宇宙不是一个静止的大“泡泡”，而是在不断膨胀。那么，支撑宇宙膨胀的动力之源来自哪里？宇宙有一天会不会像肥皂泡那样胀破？
　　有科学家家提出，推动宇宙膨胀的动力来自暗能量。然而，如何探索这些暗能量，还是一点头绪也找不到。
　　六、天体引力之谜
　　宇宙内部所有的天体都在一刻也不停歇运转，就像是一个永动机一样。牛顿和爱因斯坦都认为，提供天体运动的动力来自相互之间的引力。那么，引力的本质是什么？
　　爱因斯坦说，引力的本质是时空弯曲，就像一个大铁球放在纸上，纸面会被压弯，那么附近的小铁球就会沿着弯曲面接近大铁球。幸运的是，宇宙各天体之间的引力达到了一种难以想象的精巧的动态平衡，结果所有天体都能各行其道，而不会相互“撞车”引发太空“交通堵塞”。
[责任编辑:杨帆]
一周图片排行榜
光明网版权所有}