時空的本質是什麼?如果它是具體存在的,那沒有時間和空間的場景又是怎樣的

2022-06-20 08:51:43 字數 5660 閱讀 4119

1樓:科幻怪怪

時空就像數軸的原點和負數,而時間和空間就像光有原點和負數無法形成數軸一樣,光有時間和空間無法形成宇宙,所以物質在宇宙中又像數軸中的正數,即正數在數軸中是必不可缺,物質在宇宙中更是必不可缺。自從發明無線電,人們就肯定空間的磁場是一種特殊物質(負物質),即磁場相當於數軸的負數。就像正數、負數、零,數軸缺誰都不行,宇宙更是物質、負物質、時間缺誰都不行。

無論正數、還是負數絕對值,雖然都可以無限小,但永遠都不會小到零,所以原點的零是不存在的。而正數、負數絕對值無論多大,又都會因為相等而產生零。同樣正負物質原點的零是不存在的;同樣正負物質都會因為相等而產生零(由於正負物質性質不同,所以產生的的相等表現也是不同);同樣正負物質也會像正負數那樣可以產生無限的零。

而正負物質產生的無限的零,就是正負物質產生的無限的時間,所以時間永遠都是無法存在的,但是時間又是永遠都會產生的。即宇宙間的物質、空間、時間都是原本就一直有的,因此不存在沒有時間和空間的場景一說。

2樓:匿名使用者

呵呵 「場景」這個概念本身就是基於空間和時間的(靜態場景也許不基於時間,但無論如何要基於空間),沒有時間和空間怎麼會存在「場景」?

人們無法想象沒有時間和空間的概念,是因為人的一切行為(包括思維)都是基於時間和空間的。人們會很膚淺地把「沒有空間」想象成「空間裡充滿物質或堆滿物體」,把「沒有時間」想象成「靜止」,擺脫這種膚淺聯想的方式是改用數學和物理的思維來思考「虛無」的概念。實際上,只要你可以不再把「虛無」等同於「空曠」,就可以說你的思路接近物理真實了。

3樓:浩瀚的真理

真真實實 - 虛虛假假 - 生生死死 - 滅滅空空凡所有相 盡是虛妄

相由心生 境隨心轉

一切實相皆是唯心所造

宇宙 亦復如是

4樓:閒得x無聊

時空就是時間和空間的合稱,是人類認識宇宙萬物的基礎,是一種概念。

在宇宙之始,也就是大**的原點,沒有有時間也沒有空間,一切我們認知的定律都不存在,被稱之為「混沌」。

物質出自混沌,但誰也說不準混沌的狀態。

原本說整個宇宙被壓縮為大**的原點,推測物質一直存在於不同形式間的轉換。

當提出反物質和暗物質的存在,推測物質是源於原點的巨大能量,也可以說是源於虛無的。不過這間接地符合了質能方程的本論。

我就知道這麼點東西,湊合看吧。

時空的本質到底是什麼?

5樓:香水味

兩位研究人員發現了廣義相對論與量子力學之間的潛在聯絡,或將迫使物理學家重新思考時空的本質。

愛因斯坦的廣義相對論將引力描述為空間與時間的一種幾何特性。物體質量越大,對時空的扭曲程度就越大,而這種扭曲的外在體現便是引力。

上世紀70年代,物理學家史蒂芬霍金(stephen hawking)與雅各布貝肯斯坦(jacob bekenstein)注意到,黑洞的表面區域與其微觀量子結構之間存在某種聯絡,決定了黑洞的熵。這標誌著人們首次意識到愛因斯坦廣義相對論與量子力學間存在關聯。

不到30年後,理論物理學家胡安馬爾達西那(juan maldacena)發現了引力與量子世界之間的另一條關聯。在此基礎上,科學家提出了一套模型,認為改變某個物體不同表面之間的糾纏程度可以創造或摧毀時空。換言之,該模型認為時空本身是物體間相互糾纏的產物。

為沿著該思路進一步探索,加州理工學院的chunjun cao和肖恩卡洛爾(sean carroll)試圖利用時空源自量子糾纏這一框架,推匯出引力的動力學特性。藉助一套名為「希爾伯特空間」的抽象數學概念,他們成功找到了量子糾纏等式與愛因斯坦相對論等式之間的相似之處,為「時空與引力均源自糾纏」的理論提供了支援。

卡洛爾表示,他們將在下一步研究中檢驗該假說的準確度。

「顯然,我們必須檢驗相對論的對稱性是否能在該框架中得以體現,尤其是物理法則與在空間中的運動速度無關這一論點。」

萬物理論

如今,我們對宇宙物理的一切認知都能通過廣義相對論或量子力學進行解釋。前者可解釋行星或星系等尺度極大的物理活動,後者則幫助我們理解原子和亞原子粒子等微觀世界的真相。

然而,這兩項理論似乎無法相容,因此物理學家一直致力於尋找包羅永珍的「萬物理論」,藉此解釋一切事物,包括時空的本質等。

由於引力和時空是「萬物」的重要組成部分,卡洛爾認為此次與cao共同開展的研究能夠促進對萬物理論的探索,將廣義相對論與量子力學合二為一。不過他也指出,此次二人合作的**偏於猜測,且存在侷限性。

「我們的研究對其它自然力涉及不多,所以離解釋『萬物』還差得很遠。」卡洛爾表示。

不過,如果我們真的找到了萬物理論,它便能幫助我們解答困擾當今科學家的主要問題。我們也許終於能夠理解暗物質、暗能量、黑洞、以及其它神祕天體的本質。

目前,研究人員對量子世界的瞭解已經使計算機系統得到了巨大改進。假如找到了萬物理論,我們便能更好地理解這一複雜難解的領域,從而進一步加快計算機發展過程。

卡洛爾指出,雖然理論物理學家對萬物理論的追尋較為「零碎」,但每一點研究成果都使我們朝揭露真相更進一步,人類對宇宙的瞭解終將邁入一個嶄新的紀元。(葉子)

引力的本質是時空彎曲,電磁力的本質是否也可這樣理解呢?

6樓:匿名使用者

你要知道四大基本力:強力,電磁力,弱力,引力都是時空扭曲造成的

光到底有沒有質量?如果沒有,為什麼能被黑洞吸引?

7樓:星球上的科學

不得不說,光速和黑洞一直以來都是熱門的話題,關於這個問題,想搞明白需要從本質上了解,萬有引力定律,廣義相對論的內容以及光和黑洞等相關知識。接下來本文就為你一個一個講解這些東西。

首先是牛頓經典力學中的萬有引力定律學過中學物理的都知道它表達的是:任意兩個質點之間都存在相互吸引的力。大小和質量之積成正比,和距離成反比。

萬有引力定律作為經典力學的代表,對於很多現象都能完美的解釋,也可以和其他的理論所相融。並且在巨集觀,低速領域,它確實是最好用的理論。

可惜的是當時牛頓並不知道引力的本質是什麼,它又是如何產生的。

按照萬有引力的定義,我們可以得出,引力的作用效果是瞬間產生的,也就是說:引力是超距作用的。但是包括牛頓本人都對這個結論感到不滿意。但又找不到更合適的理論來取代它。

萬有引力的侷限性隨著科學的不斷髮展,漸漸出現了下列一些牛頓理論所不能解釋的現象和實驗結果。

1.按照萬有引力定律,光線的偏折只要實際觀測的一半

2.無法解釋為什麼所有的物質引力質量和慣性質量相同。

3.不能完全解釋水星在近日點時出現的進動現象。

為了解釋這些現象,2023年,愛因斯坦初次提出了廣義相對論:將牛頓的萬有引力定律和狹義相對論進行了推廣,從而解決萬有引力定律的侷限性,同時也對引力的本質表達出了自己的觀點。

那麼引力的本質是什麼?在科學上存在四大基本作用力:電磁力、強相互作用力、弱相互作用力、引力。

而萬物之間都有引力的存在,引力也是具有質量的物體之間相互靠近的一種趨勢。

在牛頓力學中,萬有引力定律還有一個容易被忽略的一個假設的前提,即:絕對時空觀,簡單來說就是,牛頓認為時空是直的,不存在彎曲。而在愛因斯坦的廣義相對論中,時空則是可以彎曲的,引力就是時空的彎曲才產生的。

在廣義相對論中,愛因斯坦使用測地線的概念重新建立起了時間和空間的關係,他認為,完全真空的空間都是平坦的,但是在有質量的物體作用下,平坦的空間會變彎曲。

宇宙中任何物體(包括光線)都在沿著測地線運動。而引力是時空的一種幾何屬性,有質量的物體可以彎曲它附近的時空,

引力則是時空彎曲的外在表現,並且質量和能量越大,空間曲率越大,相對應的引力效應就越強。

我們都知道地球圍繞著太陽公轉,如果用牛頓力學解釋我們只能說太陽和地球之間存在萬有引力,太陽強大的引力吸引住了地球,而實際上換作相對論來卻能更好的理解引力的本質:

太陽質量太大彎曲了周圍的時空,以至於時空彎曲成了一個類似於漏斗的樣子。

地球本來要走的是直線,但是附近的時空被太陽彎曲了,這時候經過它的物體會依然沿著被彎曲的測地線運動,所以就產生了被「吸引」的效果。

這就是所謂的測地線的概念,就是因為引力使之沿著彎曲軌道運動的結果。

一句話總結就是:引力的本質是時空的彎曲。

下面我們再來討論關於光子的一些性質波粒二象性

光子也被稱為光量子,在電磁相互作用中起這重要的作用,是一種規範玻色子。同其他的基本粒子相比,光子似乎是個另類的存在,因為光子具有波粒二象性:既可以表現出波的折射,干涉等性質,又可以表現出粒子性。

普朗克首次提出了電磁波攜帶的能量是量子化的,不同頻率電磁波的能量量子為hν,而且他認為光子一份一份的能量單元仍然是一種振動的波,但是愛因斯坦則認為這一份一份的能量單元不是那麼簡單的,當時只知道光是一種電磁波。

光的波粒二象性是愛因斯坦率先同一並證明的,發現所有的物質都具有波粒二象性,波粒二象性是自然界中一切事物運動的最基本量子特徵。

愛因斯坦把黑體輻射和光電效應的實驗現象結合起來再加上牛頓的光粒子學說發現,如果把這一份一份的能量量子看作是粒子,然後讓光通過具有粒子性的能量量子並進行傳播然後與物質發生相互作用,成為第一個成功解釋光電效應的人,光電效應說明了光具有粒子性。

光子可以在很多自然過程中產生,光子在運動過程中具有質量,能量和動量。在牛頓的經典力學中,描述擁有質量的物體會受到萬有引力的作用,但是在愛因斯坦的相對論中,質量又可以分為靜止質量和動質量。

在物理學中對光子的定義為「光子在靜止狀態下質量為0」,但是因為光子始終都在運動,並且在真空狀態下運動速度為299792458 m/s,也就是約30萬km/s。

而以光速運動的光子同時具有能量和動量,在廣義相對論中,能量和質量是物體的同一個性質,根據e=mc²,能量可以等效為質量,也就計算出光子的動質量。

計算光子的質量

所以我們認為光子有動質量。

這個答案表面是:如果將大量物質集中在空間一點,其周圍會產生奇異的現象,也就是質點周圍會存在一個視覺介面,如果一旦進入到這個介面範圍內,連光也是無法逃脫的。

後來被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為「黑洞」。

黑洞是宇宙中最神祕的一種天體,但近百年來人類對黑洞的探索從未停止。

直到2023年4月拍攝了第一種黑洞**——m87*星系黑洞,黑洞位於室女座一個巨型橢圓星系m87的中心,有400億公里長,距離地球5500萬光年,並且證實了愛因斯坦相對論的黑洞存在。

第一張黑洞**

黑洞本身是看不到,但是我們可以通過觀測黑洞周圍明亮的吸積盤來間接證明黑洞的存在。

瞭解了光和黑洞,你應該已經大致明白問題的答案了,我們把這兩者結合到一起再來討論下。

前面提到當天體的質量越大,時空被彎曲的也卻嚴重。而像黑洞這種密度無限大,體積無限小的奇點,時空被彎曲的也最大,任何經過它的物體都會沿著被重度扭曲的測地線運動,即使是光也一樣。所以嚴格來說,並不是黑洞吸引了光,而是光本身就一直在沿著彎曲的側地線運動,自己不出來罷了。

結語最後來個總結。

在黑洞這樣引力如此大的天體面前,牛頓的經典力學已經不再適用,這個時候就需要愛因斯坦的廣義相對論來解釋。

實際上光沒有靜質量,但是光子運動的時候就具有了動能,根據質能方程光子也就擁有了質量。

光也並不是被黑洞吸引了,而是黑洞嚴重扭曲了附近的時空,導致光沿著被彎曲的測地線運動,所以光根本出不來。看起來就像被黑洞吞噬掉一樣。

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這要看這個國bai家的du體系是怎麼樣的了 如果zhi是 的 那法dao就靠近 統治階級的專 屬意志 如果是開明的 那法就靠近所有人的意志法本身是不存在的 它是一種規則 人定出來的規則它不是絕對的 如果 那也需要有人擁護 不可能完全是統治階級的意志 如果是開明 也需要人性化的規則 不可能完全是所有人...

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