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全本小说网 www.qbshu.com,最快更新狭义与广义相对论浅说最新章节!

    牛顿物理学的特点是承认空间和时间乃是和物质一样地有其独立而实际的存在,这是因为在牛顿的运动定律中出现了加速度的观念。但是,按照这一理论,加速度只可能指“相圣于空间的加速度”。因此,为了使牛顿运动定律中出现的加速度能够被看作是一个具有意义的量,就必须把牛顿的空间看作是“静止的”,或者最少是“非加速的”。对于时间而言,情况完全相同,时间当然也同样与加速度的要领有关。牛顿本人以及与他同时代的有识之士都感到,把空间本身和空间的运动状态同样地说成为具有物理实在性是不很妥当的;但是,为了使力学具有明确的意义,当时没有别的办法。

    要众把一般的空间,尤其是一无所有的空间,视为具有物理实在性,的确是一种苛刻的要求,自远古以来哲学家们就已一再拒绝作这样的假设。笛卡儿曾大体上按照下述方式进行论证:空间与广延性是同一的,但广延性是与物体相联系的;因此,没有物体的空间是不存在的。亦即一无所有的空间是不存在的。这个论点的弱点主要有如下述。文延性概念起源于我们能把固体铺展开来或拼靠在一起的经验,这一点当然是对的。但不能由此得出结论说,如果某此事例本身不是构成广延性概念的源由,这个概念就不可能适用于这些事例。照这样来推广概念是否合理,可以间接地由其对于理解经验结果时所具有的价值来证明。因此,关于广延性的要领仅能适用于物体的断言,就其本身而论肯定是没有根据的。但是以后我们将会看到,广义相对论绕了一个大弯仍旧证实了笛卡儿的概念。使笛卡儿得出他的十分吸引人的见解的,肯定是这样的感觉,即只要不是万不得已的情况,我们不应该把象空间这一类无法“直接体验”的东西视为具有实在性。

    以我们通常的思想习惯为基础来考虑,空间观念或这一观念的必要性的心理起源,远非表面看来那样明显。古代的几何学家所研究的是概念上的东西(直线、点、面),并没有真正研究到空间本身,象后来在解析几何学上所做到的那样。但是,空间观念仍可以从某些原始经验得到一些启示。例如:假定有一个已经造好了的箱子。我们可以按照某种方法把物体排列在箱子里面,把它装满。这种排列物体的可能性是“箱子”这个物质客体的属性,是随着箱子而产生的,也就是随着被箱子“被包围着的空间”而产生的。这个“被包围着的空间”因不同的箱子而异,人们很自然地认为这个“被乌黑着的空间”因不同的箱子而异,人们很自然地认为这个“被包围着的空间”在任何时刻都不依赖于箱子里面真有物体存在与否。当箱子里面没有物体时,箱子的空间看起来似乎是“一无所有的”。

    到目前为止,我们的空间概念是同箱子联系在一起的。但是,我们知道,使箱子空间具有容纳物体的可能性并不取决于箱壁的厚薄如何。能不能把箱壁的厚度缩减为零而又使这个“空间”不致因此而消失呢?显然这种求极限的方法是很自然的。这样,在我们的思想中就只剩下了没有箱子的空间,一个本身自然存在原空间;虽然,如果我们把这个要领的起源忘掉的话,这个空间似乎还是很不实在。人们能够了解,把空间看作与物质客体无关且可以脱离物质而存在的东西,是和笛卡儿的论点相反的。(但是这并没有防碍他在解析几何学中把空间作为一个基本概念来处理。)当人们指出水银气压计中有真空存在时,肯定就完全驳倒了所有持有笛卡儿见解的人决。但是不可否认,甚至在这初始阶段,空间的概念或者空间被看作是独立而实在的东西,已带有某些不能令人满意之处了。

    用什么方法能够把物体装空间(例如箱子),是三维欧几里得几何学的课题。欧几里得几何学的公理体系很容易使人迷惑,使人忘记它所讨论的仍是可以成为现实的东西。

    如果空间概念是按照上述方式形成的,如果从“填满”箱子的经验推论下去,那么这个空间根本上是一个有界的空间。但是,这这种限制看来并不是必要的,因为显然我们总可以用一个比较大的箱子把那个比较小的箱子装进去。这样看来,空间又好象是无界的。

    在这里我不准备讨论关... -->>

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