时空观念的嬗变

本文依认识历史程序介绍牛顿开始的自然科学对时空的认识和爱因斯坦在时空观上的革命性变革,最后着重介绍当代宇宙学研究对时空的新探索和新认识。一、从牛顿到爱因斯坦牛顿的绝对时间和绝对空间观念牛顿在他的《自然哲学的数学原理》(1687)一书中是这样叙述他的绝对时间观念的:“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着,并且由于它的本性而均匀地、任何一种外界事物无关地流逝着。”牛顿的绝对时间观念可以从他的力学中导出,也促进了经典力学的形成。这个绝对时间没有开端,也没有终结,如有的话,     

时空观念的嬗变(续)

二、当代宇宙学的时空探索最近几十年广义相对论的发展,对时空观念带来了真正革命性的变化。下面分5个方面来介绍当代宇宙学在时空理论研究上的新进展。 (1) 黑洞和时间黑洞是引力的一种凝块。这是主体发生突变性塌缩时形成的。黑洞的引力场增大到了光也无法逃逸的地步。从这一区域没有光射出来,所以称之为“黑洞”。根据广义相对论,从遥远的观察者来看,飞往黑洞的宇宙飞船离黑洞越近,引力场越强,飞船上时间流逝越慢,到达黑洞的边界之后,时间的步伐干脆停了下来。正是这种时间的减缓战胜了飞船下坠的停滞,飞船接近黑洞边缘的情景无限延伸下去,因为下坠飞船上的每一秒钟也越来越长地延伸了。这是一种时间情景。可是按下坠飞船里的观察者的钟表来看,黑洞     

夸克研究的新进展及其科学哲学价值

列宁曾说过“电子和原子一样，也是不可穷尽的。”列宁的这一著名论断深刻地影响了后来的大批具有辩证法思想的物理学家和哲学家。在２０世纪６０年代，日本著名的物理学家板田昌一先生和中国物理学家提出了层子模型的假设。毛泽东在世时也十分关注自然科学中哲学问题，他...     

分形几何学与混沌的意义和特征

分形几何学与混沌的意义和特征高定彝在人们探索复杂性的前沿,有二个非常重要的新领域。一、分形几何学分形（ｆｒａｃｔａｌ）,即分维、非整数维、分数维,是相对于整数维而言的新几何学,是研究复杂系统的工具。早在１８７５年到１９２５年期间,法国数学界庞加莱、皮埃尔·法图和加斯顿·朱莉妮等人的著作中就已经发现了今称之为分形的外形,但当时没有人意识到它们作为形象描述的工具以及它们与真实世界的物理学有关这两方面的重要意义。分形几何的创始人是美国纽约州的曼德尔勃罗特（Ｂ．Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ）,他７０年代获巴黎大学数学博士,１９７３年在法兰西学院讲学时,正式提出分数维概念。二年后又发表了《自然界的分形几何》论文,他根据描述碎石的拉丁文ｆｒａｃｔｕｓ创造出分形一词。分数维是分形复杂性或粗糙程度的量度。分数维反映在尺度变化下形状保持不变的特性。分形是几何的外形,它与欧几里得外形相反,把人们的思维从欧几里德几何学的框架的长期禁烟中解脱出来,又重新回到创造出无数绚丽多彩的分形结构的大自然之中,雷鸣闪电形状,婉蜒曲折的海岸线,令人神往的云团,起伏的沙丘,树木枝叶的外形结构,地球表面的地势起伏,美丽的雪花、冰晶……都是分形的实例。“分形     

当代宇宙学和时空

高维宇宙模型在本世纪70年代末纷纷登台,时空问题也相应变得十分引人注目。 (1)四维空间。关于四维空间的研究,目前只是从我们熟悉的三维空间跨出了一小步。最近的研究结果可以用“怪诞”、“奇特”、“超自然”和“神秘”等字眼来形容,表明出现了一些不寻常的事情。 把理论物理学的各种思想和拓扑学的抽象概念结合起来,数学家正在发现四维空间具有完全不同于任何其他维空间的数学特性。例如四维空间有无限多种等价的基本形式。每一种都有某些不同的数学特性。四维空间实际是抽象的,不可想见的,它是数学家在     

现代资产阶级民主制的基本形式、共同特征及其阶级实质

资产阶级的民主制度从1688年英国资产阶级革命时算起到今,已有三百多年发展演变史,至今已形成了相当完善严密的体制和运行机制,成为维护资产阶级专政隐蔽、精巧、成熟的政治形式.由于资产阶级各国的阶级力量对比、历史传统和民族状况等社会历史条件不同,因而其政治制度的一些具体体制,比如议会制度、选举制度、国家机构、政党制度和法律规范等,都有各自特点.就资产阶级国家政体形式、民主形式而言,大致可以分为三种最基本类型.