对时空的理解

作者: 相看敬亭 | 来源:发表于2019-09-27 13:27 被阅读0次

历史上牛顿认为时间和空间是永恒绝对的,甚至在开始描述力和运动之前就被彻底定义为我们存在世界的先决条件。而在当时,戈特夫里德·莱布尼兹发展的另一个学派则认为时间和空间本身没有任何意义,只是通过物体间相互关系定义的概念。爱因斯坦的相对论和相关论证实验证实了牛顿提出的绝对时空是完全错误的并将时空的概念替换为莱布尼兹的相对论理论。爱因斯坦甚至在许多场合中提到空间是我们以一种近乎神话的方式提出的想象的概念。抛除物体间的相互关联,空间不能独立存在。它们间的关系如此紧密以至于在广义相对论下,物体将时空几何本身定义为引力的相对论方程的一种动态解。

如何产生对于空间的体验?

在广义相对论中,只关心一件事就是物体世界线上发生的事件,或者说它的历史。事件由于同其他物体的世界线产生交叉点而产生,并编码了物体间的相互关系。这些基础世界线的网络结构包含了描述全部事件和世界线的信息,这些世界线的几何结构决定了宇宙中的物理现象。

广义相对论描述了这些世界线的几何结构如何构造四维时空:这些世界线表示物体,广义相对论描述了这些物体是如何使世界线产生弯曲从而创造出时间和空间。世界线间空白区域的点没有物理意义,因为它们不能任何物理世界线的事件相关,这也是为什么爱因斯坦说世界线存在的背景空间实际上并不存在!当我们看向空间时我们实际上看到的是光辐射的世界线,我们并不是在看过一个预存的空间,这意味着我们没有看到空间这种物体,我们看到的是一个物体在时间过程中的历史!

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