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那时时光

金虫 (小有名气)

[求助] 时空是什么,如何定义? 已有4人参与

时空是什么,如何定义?为什么能使物体变长或变短?物理的基础是观测,我们如何观测时空?

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sskkyy

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
10楼: Originally posted by skylarkbaby at 2016-02-16 12:54:18
受教了!弱弱地问一句:数学上定义时空只能是四维向量吗?
...

数学上可以有很多种,因为数学不需要实验验证,逻辑自洽就行,比如流形,局部是欧氏空间。也有人认为时间不是一维的,空间不是三维的。但我们所处的世界到底是啥,现在还没有一个公认的答案。目前相对论与量子力学两套东西都没有统一起来。其实他们是用了两套数学语言,一个是黎曼几何,一个是希尔伯特空间。

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11楼2016-02-16 13:02:33
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那时时光

金虫 (小有名气)

“时空”首先应该只是概念,物理理论中的概念一般都是对现象的描述。比如“人”,我们观察到一种事物能形成许多现象,能直立行走,能制造使用工具,能思考并能进行语言文字交流等等,我们把这种事物定义为“人”。“人”是概念,而这个概念不能代替所指向的事物,这种事物的一个基本特征是能“被”观察。“时空”所指向的事物是什么?

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2楼2016-02-15 16:23:10
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sskkyy

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
如果要精确定义时空,只能用数学语言,但至于合不合适就要看是否与实验吻合。
时空是一个4维向量空间,其中的向量记作(x,y,z,t), 真正的时间的微元定义为ds^2 = dt^2 - dx^2 - dy^2 - dz^2 = (1- v^2) dt。 当速度v很大的时候,真正的时间ds比dt明显小,所以就是“运动的钟慢”。物理观测在历史上有很多.
3楼2016-02-15 17:33:42
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那时时光

金虫 (小有名气)

谢谢楼上的解答。我们观察时钟指针的转动,我们的观察对象是时钟指针,时间在哪里呢?是指针相对指针轴的转动吗?从理论上说,不可能有两个完全同步的时钟,那到底哪个时钟的指针的转动是时间?
运动是相对的,时钟运动的快慢也是相对不同参照物来说的。放在地表的时钟相对地表是静止的,相对空中的飞机是运动的。指针相对指针轴的转动与时钟相对别的参照物的速度有关系吗?这种关系又由哪个参照物决定呢?

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4楼2016-02-15 18:51:47
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