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愛因斯坦相對論是怎麼回事愛因斯坦為什麼要把相對性的四維時空推開

在愛因斯坦之前關於時間認識最深刻的就是牛頓,牛頓認為時間和空間是獨立並且絕對存在的,現代社會我們對於時間的應用,以及日常生活中發生的一些事件,體現出來的時間性,實際上都是牛頓的絕對時空觀。而愛因斯坦創造性的提出了時間和空間是相對的,並且不能單獨的存在,也就是相對性的四維時空。

稍微瞭解愛因斯坦相對論的應該都很清楚,在十九世紀末經典物理學家大廈已經完成,但令人遺憾的是還有“兩朵小烏雲”漂浮在天空之上,其中之一就是黑體輻射結論和實驗的不匹配性,由此發展出了量子力學。其中之二就是邁克爾遜莫雷實驗沒有成功證明以太的存在,恰恰相反證明以太不存在。

對於第二朵小烏雲是很多老派物理學家不能接受的,因此很多科學家從實驗過程或者實驗誤差方面入手,來解釋這朵小黑雲。時間到了二十世紀初,1905年愛因斯坦僅僅26歲,從不同角度來解釋了這個問題,愛因斯坦認為以太不存在,並且光速是不變的,從而提出了狹義相對論。最簡單的理解就是“光速不變,那麼就需要時間和空間去變化”,因此時間和空間變成一個整體,並且是相對的。這就是時間同時性的相對性,物體的運動速度會影響時間流逝速度。

而在十年後愛因斯坦把引力加入到自己的理論之中,從而提出了廣義相對論,在廣義相對論中引力是時空彎曲的外在表現,愛因斯坦再一次的把時間和空間捆綁成時空的概念。質量越大引起的時空曲率就越大,那麼時間膨脹效應就越明顯。在科幻電影《星際穿越》中主角一行人在新的行星上一個小時,在地球上就過去了七年的時間,這就是廣義相對論的時間膨脹效應。因為所處的行星在繞著超大質量黑洞運轉,受到巨大的引力作用。

時間和空間是不可分割的整體,它們的存在前提條件是物質,物質存在時空就會存在,而物質不存在那麼時空就是沒有意義的。但對於時間的本質科學上還有待更多的瞭解,這是一個永恆的話題。我們對於時間最直觀的理解就是太陽東昇西落,地球晝夜交替四季分明,這實際上就是地球的自轉和公轉導致,我們藉此進行記時,所以說一天、一月、一年等都只是時間的量綱而已。

那麼時間到底是什麼哪?在這裡實際上有兩種理解方式,第一種以物質為基礎,因為物質的變化,時間才會流逝;第二種因為時間的存在流動,物質才會發生變化。時間是實實在在流逝的,物質也是實實在在變化的,時間並非是人的錯覺,只是比較神秘難以理解罷了。

宇宙中的三要素就是時間、空間和物質,這三個是基本組成單元,無論哪一種好像都不能單獨存在,因為那就徹底的沒有意義了。即使我們沒有意識的存在,搞不動晝夜更替,一年四季之變,但時間的確是實實在在的流逝。