现代时空观的演进课件

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”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11)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。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2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。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3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、真正的、数学的时间自身在流逝4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：绝对的空间就其基本性而言，是与外界5二、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：00’sS’v二、相对论时空观1905——爱因斯坦：《论动体的电动力学》狭6钟慢效应：时空互变方程尺缩效应：钟慢效应：时空互变方程尺缩效应：7四维时空——时间——空间度规：给定四维时空中两个邻近事件的线元ｄs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8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.等效原理格罗斯曼1915——广义相对论黎曼度规张量1.广义相9——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。——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102.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。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11三、耗散结构论时空观：——普利戈金1、将时间区分为：外部时间—动力学时间—适用于简单的他组织系统内部时间—热力学时间—适用于复杂的自组织系统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。三、耗散结构论时空观：——普利戈金1、将时间区分为：外部时间12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。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13尘寰动荡二百