从相对论看时空观的演变文献综述

 2023-09-25 09:09

文献综述

相对论时空观包括狭义相对论时空观和广义相对论时空观。1905年,爱因斯坦发表《论运动物体的电动力学》一文,放弃了牛顿的绝对时间和绝对空间概念,提出了光速不变原理(不论光的观察者运动运动与否,光速在真空中都是一样的、不变的,都是一个常数c)和相对性原理(物理规律在所有的惯性参照系中,都是一样的、不变的)。以这两个原理为基础建立了狭义相对论。它适用于惯性参考系,时空背景是欧几里得的平直时空。狭义相对论的创建,引发了时空理论的变革,但随后爱因斯坦发现这种狭义相对论与牛顿的万有引力定律是不相容的。1916年,爱因斯坦提出等效原理(一个运动在含有引力场的惯性系中和在加速度系统中是完全相同)和广义协变原理(在任何参照系中物理规律都是相同的,与选择的参考系无关),创立了广义相对论。它适用于一切的参考系,时间背景是黎曼几何的弯曲空间。未来,相对论时空观的发展前沿和可能的发展方向:空间及时间的对称性及其破缺、时空量子化、泛相对论和泛时空理论、量子纠缠等。

19世纪末20世纪初,在物理学史上,那是一个既光明又黑暗的时期,但就是在这样的一个时期,却发生了一场影响深远的现代物理学革命,诞生了相对论和量子力学,使之成为了一个激动人心的年代。爱因斯坦的相对论对时空理论所作的变革无论是在当时还是在日后,都对对科学和哲学产生了不可磨灭的影响:在科学上,推动了物理学和科学技术的发展;在哲学上,丰富和发展了辩证唯物主义时空观。

为了更深刻的理解从相对论到时空观的演变,我将先查阅国内有关的“广义相对论”归纳总结学界主流观点。再对这些收集材料进行分析,论述总结这些观点的有优点和不足之处。在明确了广义相对论的意义和内涵和意义之后,说出自己对时空观的理解,达到对时空概念形成过程的一个认识高度,使读者对广义相对论的时空有一个基本的认识。

论文框架;(1)简明扼要的介绍时空观的发展史。(2)介绍什么是相对论时空观?列出学界主流的广义相对论的观点,并对其进行分析。(3)系统并有力的论述自己对时空观的理解。(4)对论文进行总结,展望未来。

[1] 王福山.近代物理学史研究(二)[M].上海:复旦大学出版社出版,1986.7

[2] 俞允强.广义相对论引论[M].北京:北京大学出版社,1997.

[3] 赵展岳.相对论导引[M].北京:清华大学出版社,2002.

[4] 胡宁.广义相对论和引力场理论[M].北京:科学出版社,2000.

[5] 阿尔伯特·爱因斯坦.相对论的意义[M].上海:上海科技教育出版社1954.

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