當前位置:首頁 » 自動清洗 » 怎樣度量時間和空間

怎樣度量時間和空間

發布時間: 2022-12-26 23:39:39

① 時間和空間有沒有關系

有關系。

1.內涵關系

時間公理、空間點分理、質量總體分理表達了它們的各自獨立性,而空時關系分理和質空關系分理則表達了它們的相互聯系性。空時關系分理和質空關系分理表明U=U(T)和M=M(U),即空間所經歷者為時間和質量所充滿者為空間,就是說:「時空隨質度」。

2.測量關系

時空質的依存關系確立了事物的演化秩序。如果在測度上以絕對常量光速c為共尺,此秩序可由以下愛因斯坦狹義相對論公式具量表達:

T=γ(t-vr/c^2),動時間T,靜時間t, 相對運動下鍾變慢;

R=γ(r-vt), 動距離R,靜距離r, 相對運動下尺變短;

M=γm, 動質量M,靜質量m,相對運動下質變大。

其中γ=1/√(1-v^2/c^2)

(1)怎樣度量時間和空間擴展閱讀:

愛因斯坦相對論:

生活中所面對的三維空間加上時間構成所謂四維空間。由於我們在地球上所感覺到的時間很慢,所以不會明顯的感覺到四維空間的存在,但一旦登上宇宙飛船或到達宇宙之中,使本身所在參照系的速度開始變快或開始接近光速時,我們能對比的找到時間的變化。

這里有一種勢場所在,物質的能量會隨著速度的改變而改變。所以時間的變化及對比是以物質的速度為參照系的。這就是為什麼時間是四維空間的要素之一。

② 我想問一下『時間』和『空間』的定義

時間(Time)是物質的永恆運動、變化的持續性、順序性的表現,包含時刻和時段兩個概念。時間是人類用以描述物質運動過程或事件發生過程的一個參數,確定時間,是靠不受外界影響的物質周期變化的規律。以地球自轉為基礎的時間計量系統稱為世界時系統。時、日、月、年、世紀的時間計量屬天文學中的歷法范疇。時間是物理學中的七個基本物理量之一,符號為t。在國際單位制(SI)中,時間的基本單位是秒,符號為s。[1]
空間是與時間相對的一種物質客觀 存在形式,但兩者密不可分,按照宇宙大爆炸理論,宇宙從奇點爆炸之後,宇宙的狀態由初始的「一」分裂開來,從而有了不同的存在形式、運動狀態等差異,物與物的位置差異度量稱之為「空間」,位置的變化則由「時間」度量。空間由長度、寬度、高度、大小表現出來。通常指四方(方向)上下。

③ 如何確定時間和空間

事物之間的一種次序。空間用以描述物體的位形;時間用以描述事件之間的順序。空間和時間的物理性質主要通過它們與物體運動的各種聯系而表現出來。 在物理學中,對空間和時間的認識可以分為三個階段:經典力學階段、狹義相對論階段及廣義相對論階段。 在經典力學中,空間和時間的本性被認為是與任何物體及運動無關的,存在著絕對空間和絕對時間。I.牛頓在《自然哲學的數學原理》中說:「絕對空間,就其本性來說,與任何外在的情況無關。始終保持著相似和不變。」「絕對的、純粹的數學的時間,就其本性來說,均勻地流逝而與任何外在的情況無關」。另一方面,物體的運動性質和規律,卻與採用怎樣的空間和時間來度量它有著密切的關系。相對於絕對空間的靜止或運動,才是絕對的靜止或運動。只有以絕對空間作為度量運動的參照系,或者以其他作絕對勻速運動的物體為參照物,慣性定律才成立。即不受外力作用的物體,或者總保持靜止,或者總保持勻速運動。這一類特殊的參照系,被稱為慣性參照系。 任何兩個不同的慣性參照系的空間和時間量之間滿足伽利略變換。在這種變換下,位置、速度是相對的,即相對於不同參照系其數值是不同的:長度、時間間隔是絕對的,即相對於不同參照系其數值是不變的,同時性也是絕對的。相對於某一慣性參照系同時發生的兩個事件,相對於其他的慣性參照系也必定是同時的。另外,牛頓力學規律在伽利略變換下保持形式不變,這一點符合伽利略相對性原理的要求。 正是這個相對性原理,構成了對牛頓的絕對空間概念的懷疑的起點。如果存在絕對空間,則物體相對於這個絕對空間的運動就應當是可以測量的。這相當於要求在某些運動定律中含有絕對速度。然而,相對性原理要求物體的運動規律中必定不含有絕對速度,亦即絕對速度在原則上是無法測定的。G.W.F.von萊布尼茲、G.貝克萊、E.馬赫等先後都對絕對空間、時間觀念提出過有價值的異議,指出過,沒有證據能表明牛頓絕對空間的存在。 A.愛因斯坦推廣了上述的相對性原理,提出狹義相對論的相對性原理,即不但要求在不同慣性參照系中力學規律具有同樣形式,而且其他物理規律也應如此。在狹義相對論中,不同慣性系的空間和時間之間遵從洛倫茲變換。根據這種變換,同時性不再是絕對的,相對於某一參照系為同時發生的兩個事件,相對於另一參照系可能並不同時發生。在狹義相對論中,長度和時間間隔也變成相對量,運動的尺相對於靜止的尺變短,運動的鍾相對於靜止的鍾變慢,光速在狹義相對論中是絕對量,相對於任何慣性參照系光速都是с。 經典力學和狹義相對論都認為一個慣性參照系可以適用於整個宇宙,或至少一個大的范圍。相對於某一個慣性參照系,宇宙中任何范圍中的物體運動都遵從慣性定律。愛因斯坦在廣義相對論中指出,如果考慮到物體的萬有引力,一個慣性參照系只能適用於一個非常局部的范圍,不可能適用於大的范圍,或全宇宙。如果對於描寫一個局部范圍中的物體來說,某一參照系是慣性的,那麼對其他范圍中的物體運動而言,它一般就不再是慣性的。為了描寫在一個大范圍中的運動,對不同局部范圍要用不同的慣性參照系。物體之間的引力的作用,就在於決定各個局部慣性系之間的聯系。 用幾何的語言來說,各個不同的局部范圍的慣性參照系之間的關系,可以通過時空曲率來規定。引力的作用就在於使空時變成彎曲的,而不再是經典力學中的無限延伸的歐幾里得幾何的絕對空間,也不再是經典力學中的無限延伸的閔可夫斯基空間。總之,在廣義相對論中,時空的性質不是與物體運動無關的。一方面,物體運動的性質要決定於用怎樣的空間時間參照系來描寫它,另一方面時空的性質也決定於物體及其運動本身。 量子論的發展,對時間概念提出了更根本的問題。量子論的結論之一是:對於一個體系在過去可能存在於什麼狀態的判斷結果,要決定於在現今的測量中做怎樣的選擇。所以,除非一個體系的過去狀態是已經被記錄到了這種情況以外,不能認為體系的歷史是獨立於現今的選擇而存在於過去的時間中的。這種現在與過去之間的相互關系,是與因果順序概念十分不同的,暗含於時間概念中的因果序列要求過去的存在應是不依賴現在的。另外,量子論還表明,在10-33厘米、10-43秒這樣小的時空尺度中,描寫事件順序的「前」「後」概念將失去意義。因此,用時間來描述事件發生的順序,可能並不總是合用的。空間與時間是事物之間的一種次序,但並不一定是最基本的次序,它可能是更基本的次序的一種近似。時間和空間不是人類進化的產物,