在我們生活的世界當中除了運動著的物質,別的什么也沒有,空間和時間則是這動著的物質的存在形式?臻g是物質在“互相鄰近的形式”,反映出物質之間的共存關系,它們是依次和相映的。因此,沒有物質就沒有空間,沒有物質運動就沒有時間。
物質運動具有方向性與周期性,它是我們認識時間的進程不斷發(fā)展與計量時間等活動得以進行的前提與基礎。時間與空間在現(xiàn)代科學中是彼此聯(lián)系、密不可分的整體概念,這一點是由愛因斯坦狹義相對論中的洛倫茲變換式確定的。它告訴我們,旋轉四維時空坐標系可以讓空間部分地轉化為時間,反之亦然。這就在一定程度上意味著,時間與空間在更高維度上是某一物理實體的不同存在形式,時間和空間之間彼此的根本區(qū)別在于時間的單向流逝和空間的三維對稱,人們可以徘徊、滯留于空間當中,卻不能徘徊、滯留于某一時間點上。
那么為什么時間與空間有這種得以區(qū)別的不同特性呢?
我們知道,在我們生活的這個三維世界中,時間與空間是看不見、摸不著、聞不到、聽不到的兩個抽象概念,我們三維生物無法用知覺去感知,它超出了我們的感知覺。但它又是確實是存在的,它在高維時空下會變得更具體,更簡單,在我們的三維世界里抽象的客觀存在與規(guī)律在更高維中都會變得那么的簡單,一目了然。愛因斯坦也堅信“有一個獨立于直覺之外的客觀世界是一切自然科學的基礎”。這是愛因斯坦的哲學觀,它正反映了支配我們三維世界的規(guī)律也許就是我們感知覺外的另一個世界的某一物理實在,而它在我們現(xiàn)有生活的世界則顯得更神秘,或成為某一物理規(guī)律的普遍屬性和相映形式。
正如能量和質量一樣,都是物質所具有的普遍屬性,它們密不可分,可以相互轉化,又相互區(qū)別,它們在總量上是一定的。由此,人們曾總結出了能量—質量守恒定律(簡稱質能守恒)。至此,可以認識到時間與空間是同一事物的兩個不同側面,而這兩個側面都是可以量化的。也許,在高維世界中就會有時空守恒定律,它可能是宇宙中更普遍的規(guī)律。
隨著現(xiàn)代科學的迅速發(fā)展,人們已經認識到時空不僅為物質運動提供了背景,而且它本身也是能量的載體,他不能離開物質和能量單獨存在,真空零點能就是一個例證,將來人們希望通過對真空的研究,從真空中提取能量。這也告訴我們一個很重要的信息:不存在真正的“真空”,真空真的不空。
空間本身只是物質存在的形式,沒有物質之間的共存關系,就不會形成位置、形狀、廣延等空間概念。笛卡爾很早就反應將空間看做一種獨立于物質客體而存在的東西,愛因斯坦則清楚的寫到“物理客體不是在空間當中,而是這些客體有著空間的廣延。因此,空虛空間的概念就失去了意義。
責編:微科普