空间与时间
空间和时间是各个领域讨论的最基本的两个概念。空间概念是最直观的概念之一,很难界定。时间概念也是一个直观的概念,很难界定。空间和时间是牛顿力学和其他经典力学的两个基本维度。要想在经典力学、相对论、量子力学甚至哲学等领域出类拔萃,对空间和时间的概念有很好的理解是至关重要的。在这篇文章中,我们将讨论什么是空间和时间,它们最可能的定义,空间和时间的应用,空间和时间的相似性,最后是空间和时间的区别。
空间
空间可以被识别为事件发生和物体放置的三维无边界范围。简单地说,我们所知道的一切都发生在太空中。坐标系是用来测量空间和量化发生在空间中的事件。最常见的坐标系有笛卡尔坐标系、平面极坐标系、球面极坐标系和圆柱极坐标系。在经典力学的研究中,空间被假定为一个固定的量。在经典力学中,空间和时间都与发生的事件无关。随着广义相对论的兴起,人们发现空间确实不是一个固定的量。空间-时间是“弯曲的”,取决于发生在其中的事件。利用这种时空收缩的概念,可以观察到长度收缩和时间膨胀等现象。这些现象不能用固定空间理论来解释。
时间
时间可以确定为两个事件之间的持续时间。时间的概念是不可定义的。时间、空间和质量构成了经典力学的三个基本维度。它们分别用[T]、[L]和[M]表示。在经典力学中,时间被假定为一个不变的内容。这个概念意味着时间不会因为任何其他现象而改变。然而,随着狭义相对论的引入,时间被证明是一种变体。两个事件之间的时间取决于事件发生时相对于观察者的速度。这就是所谓的时间膨胀。在现代物理学中,时间是一个变量。现代物理学中唯一不变的量是光速。
空间和时间的区别是什么?•空间和时间都是经典力学中的基本量。•狭义相对论描述的是相对论速度下的时间膨胀,而广义相对论描述的是时空曲率。 |