《时间简史》chapt2空间和时间
“事件就是在特定的时间发生的某件事,可以用四个数或坐标来表示,也就是四维空间。”
本章主要告诉我们:相对论如何引入的?时间和空间的新宇宙观是什么?如何去理解新宇宙观(四维空间)?
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时间过了很多年,当初学的物理也忘记了,这个章节有比较多的公式和定律,因此看了3遍,也拿了笔出来,对公式进行仔细的推导。
非常值得高兴的是:解决了困扰我很多年的疑问,当然,也发现了可以让女生们永葆青春的秘诀。让我们一起带着这些疑问看本章节吧。
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这个章节以亚里士多德的“不必要用观测去检验之”,引出伽利略的运动试验,以此为基础,引出了伟大的牛顿第一、第二、第三定律,万有引力告诉我们,距离越远,引力越小,在这些定律影响下,难以继续使用绝对静止的理论来解释,火车上跌落的球到底走了多远。
如果不引入相对论的概念则无法解释,于是在欧尔.罗默、麦克斯韦、迈克耳孙、爱德华.莫雷这些科学家研究的基础上,爱因斯坦、庞加莱分别提出来相对论,抛开了绝对静止和“以太”。
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质量和能量等价告诉我们,速度越快,质量越大,这里的质量要特别注意是运动物体的质量,不是静止物体的质量,由于这个原因,相对论限制了物体运动的速度。
相对论一方面提供一个推论,即变革了大家空间和时间的观念:我们必须接受,时间不能完全脱离于空间,必须结合空间形成时空的客体。
空间使用三个坐标的集合指明了点的位置,事件就是在特定的时间发生的某件事,可以用四个数或坐标来表示,也就是四维空间。
四维空间是难以想象的,本书建议使用地球的经纬度作为空间坐标(二维的地球表面)和时间来描述时空,那么当我们观察的时候,就会像水波一样在将来产生时间光锥,那么反过来也会有过去的时间光锥。
这个就很好的解释了看科幻电影时的1个疑惑,过去,现在和将来,人物怎么能够同时存在,在这里通过光锥的概念做了形象的解析。
另一方面,相对论给了一个预言,离地球越近,时间流逝得更慢。双生子佯谬的表现就是住在海平面的会比山顶的年轻,这就是数据支撑了。
所以,女生们,想永葆青春吗?多去去海拔低的地区,少去高原和山区,这样就会延缓时间的流逝。
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这一章告诉我们,空间和时间的这种新理解是对我们宇宙观的变革,新的宇宙观告诉我们宇宙在运动,在膨胀,它似乎开始于过去的某个时间,也许会在将来的某个时间终结。
相对论意味着,宇宙必须有个开端,并且可能有个终结!!!
下一章:膨胀的宇宙
注:“以太”是亚里士多德设想的一种物质,也可以说是空间的代名词