牛顿的时空框架 每一个特定的物质都用一个称作质量的常数来定义它的基本性质;再定义由物质所产生的力(万有引力)和力所引起的物质运动

来源: 2009-10-19 08:20:26 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

牛顿的时空框架
现在人们都习惯于把与任何物质运动无关作为牛顿的时空框架的特点,这确是牛顿时空框架的一个特点,也因而使这一框架在特定的范围内具有良好的自洽性。但是这并不是具体界定牛顿时空框架的本质。因为单有与物质运动无关这一点并不能对时空框架作出具体的界定。真正界定牛顿时空框架的是牛顿关于力和运动的基本定律。即每一个特定的物质都用一个称作质量的常数来定义它的基本性质;再定义由物质所产生的力(万有引力)和力所引起的物质运动状态改变(运动定律),这样一对自洽的定律。且这一对定律的最基本的数学关系只是最简单的线性微分方程。所以在那里时间和空间是完全分离的。但是牛顿理论的形式中万有引力和运动定律都不是以假设的形式出现的,而是以实验定律的形式出现的。这是因为当时的科学发展已经为牛顿提供了丰富的感性材料。
所以应该说:造成牛顿理论中时间与空间的分离不是别的原因,而是牛顿理论中的力和运动方程的性质所决定的。按照这一理论,时间与空间是完全独立的,物质的运动图景可以通过每一个瞬时的空间图景来获得。与亚里斯多德的时空框架相比,不同的只是亚里斯多德的框架中,只有与时间无关的空间图景,而牛顿时空框架中可以得到每一瞬时的与运动相关的瞬时图景。对物质运动过程的瞬时观察和描述可以说就是牛顿时代所有人的直接经验,不仅如此,它也是爱因斯坦的直接经验,也仍然是直到现在的多数人的直接经验。牛顿的时空框架能够包容亚里斯多德的时空框架,也符合当时所有人的直观经验,所以直到现在总还是有人认为牛顿的时空框架就是所有物质运动的自洽的时空框架,而不了解这一框架的自闭性,实际上只要一有不同于万有引力的力出现,牛顿的物理定律就描述不了那些物质运动现象,因而他的时空框架也不再能够容纳那些物质运动规律了。