笔趣阁

56 空间概念（第1页）

当晚，俩人特别在对物质和空间关系的认识上，有过这样一段精彩的对话：

宋波说道：“我们睁开眼睛，看到的不是物质，就是空间。所以，如果搞不明白物体和空间的关系，也就搞不明白宇宙的本质是什么，更别提掌握那些宇宙的基本规律。”

“是的。世界呈现在人面前的状态无非就是物质和空间，时间是这种状态的延续与变化。那你们地球人类是怎么样认识这个问题的呢？”

“我们过去传统意义上是这样认为的，物质之外都是空间。物质是有形有质的，可以触摸、感知得到。而空间，则是一种空虚无物的状态。说得形象一些，就是站在大地或高山之顶，向上可望向云彩甚至星空，左右上下里外都能感知得到空间具有的那种无限包容和无限延展。过去我们只注意地面上的空间即天空，现在我们把对空间无限延展的方向指向了‘太空’。太空概念的引入，把地球人类对空间的认识从地球广度上拓展到了整个宇宙。”

“你们人类还是太注意这个物质之外的空间，事实上物质之内也有空间，而且这个空间同目力所及的空间一样广漠无垠。”

“是的，我们现在也知道了，不然就不会有原子理论和量子理论了。先说物质之外的空间吧。自古以来我们都一直以为在空间里是畅行无阻任意舒展的，空间就是空间，是一种区别于物质之外独立存在着的一种虚无。因为虚无，所以它能装得下所有东西。空间里边有大物体、小物体，甚至还有极其微小的物体—微粒子。进入科学时代以来，我们明白了，地球上的生命为什么能长期生存下来，是因为地球有磁场，这个看不见的东西保护了我们。空间里不仅有磁场，而且有很多其它的东西穿梭其间。我们人类现在进入了一个信息时代，手机信号传播、电视信号传播等等等等，统统都要利用空间这个场所来做载体。可以说，空间就是各种物质运动和能量释放的场所。”

“这么说来，你们人类对空间的认识方向是对的。你们以前只看到空间虚无的一面，现在又看到了空间里有场和微观粒子存在的一面。所谓的虚空，其实里面充斥着气体分子、光子、微粒子，还有暗能量和暗物质。除此之外，就是还有电磁场、引力场等‘场’这个东西存在。‘场’，说到底就是物质以能量方式向外运动时的状态，‘场物质’就是一种能量波，它铺天盖地、无孔不入地占据着宇宙里每个角落里的空间。即使微粒子内部的空间，也会被它们占据。因此，宇宙里没有真正意义上的真空，宇宙的空间就是一个物质的空间。”

“您说得太对了。空间其实也可以看作是一种‘物质’，这种‘物质’多数情况下以气体分子、微粒子、光子、暗物质、暗能量和‘场物质’方式存在着。以前我始终不理解爱因斯坦广义相对论提出的‘空间弯曲’这套理论，现在从这个意义上去理解，就容易明白了。在这之前，我老是想不明白，空间怎么可能弯曲呢？一根棍子甚或一块石头，只要是个物体，让它生弯曲，再难也是可以设想做到的。因为，物体是有形体的，弯曲不就是改变它的形状吗？可空间本身是没有形状的，当它里面有了物体，物体所占据的这部分空间，其容纳的范围大小才显示出恰如这个物体的形状。因此，单纯从空间的性质上去说空间弯曲，那没准就是错误的，因为空间就是空间，是虚无的存在，不像有形的物体，可以任意地加以弯曲。然而，现在认识到了，这样的空间是不存在的，即真空是不存在的。因为现在空间里装着我们肉眼所见的物体，对那些看不见的东西，我们就装着没看见一样，就在头脑里产生了空间是虚无的概念。但其实这只是现实空间在我们头脑里所反映的假象而已。现实空间的本质是物质，是物质就可以弯曲。”

“那是地球人类在初次探索宇宙时所探索得到的一个宇宙规律，即是由你们地球上迄今为止最伟大的物理学家爱因斯坦在广义相对论中提出的‘时空弯曲’理论。这个理论认为，地球绕着太阳公转，就是因为太阳的空间周围生了弯曲。地球运行的轨道在四维时空里本来是要依惯性运动一直向前的，但结果事实上，在一个三维空间里，只看到地球绕着太阳走了一个椭圆形。爱因斯坦告诉你们，宇宙中任何大质量的物体都会使得周边的空间生弯曲。当一个物体与另外一个大质量物体生相对运动时，弯曲的空间之间交叉处还会产生涟漪，这种涟漪会像波一样以光向外扩散，就是引力波。就是光线，当在大质量物体边上经过时也会因周边空间弯曲，而循着这一个弯曲轨道走一条曲线传播过去。是不是这样的呢？”

“对的，正是这样的。这是爱因斯坦对牛顿万有引力定律说的一种新解。但是，这样的理论，着实让人有点大惑不解。他把引力的本质理解成是大质量物体周围的空间弯曲引起的，但他不能清楚地解释空间弯曲是怎么回事。同时他似乎又承认天体之间的运动是由万有引力推动的。尽管广义相对论深奥且令人费解，但根据这一理论，却在随后的一百年里，掀起了我们人类历史上最为伟大的一场科技革命和太空探索浪潮。后来爱因斯坦的光辉理论也被科学家们一次次进行验证并得到证实，如现了光线从太阳旁边经过时生弯折，水星每一百年会出现一次在近日点附近的微小“进动”变化。最大的现是根据他预言的黑洞以及引力波的确实存在。而根据爱因斯坦理论所创造的科技运用成果，包括太阳能利用、激光、核能、全球定位系统等等，极大地改变了人类文明的进程。”

当晚，俩人特别在对物质和空间关系的认识上，有过这样一段精彩的对话：

宋波说道：“我们睁开眼睛，看到的不是物质，就是空间。所以，如果搞不明白物体和空间的关系，也就搞不明白宇宙的本质是什么，更别提掌握那些宇宙的基本规律。”

“是的。世界呈现在人面前的状态无非就是物质和空间，时间是这种状态的延续与变化。那你们地球人类是怎么样认识这个问题的呢？”

“我们过去传统意义上是这样认为的，物质之外都是空间。物质是有形有质的，可以触摸、感知得到。而空间，则是一种空虚无物的状态。说得形象一些，就是站在大地或高山之顶，向上可望向云彩甚至星空，左右上下里外都能感知得到空间具有的那种无限包容和无限延展。过去我们只注意地面上的空间即天空，现在我们把对空间无限延展的方向指向了‘太空’。太空概念的引入，把地球人类对空间的认识从地球广度上拓展到了整个宇宙。”

“你们人类还是太注意这个物质之外的空间，事实上物质之内也有空间，而且这个空间同目力所及的空间一样广漠无垠。”

“是的，我们现在也知道了，不然就不会有原子理论和量子理论了。先说物质之外的空间吧。自古以来我们都一直以为在空间里是畅行无阻任意舒展的，空间就是空间，是一种区别于物质之外独立存在着的一种虚无。因为虚无，所以它能装得下所有东西。空间里边有大物体、小物体，甚至还有极其微小的物体—微粒子。进入科学时代以来，我们明白了，地球上的生命为什么能长期生存下来，是因为地球有磁场，这个看不见的东西保护了我们。空间里不仅有磁场，而且有很多其它的东西穿梭其间。我们人类现在进入了一个信息时代，手机信号传播、电视信号传播等等等等，统统都要利用空间这个场所来做载体。可以说，空间就是各种物质运动和能量释放的场所。”

“这么说来，你们人类对空间的认识方向是对的。你们以前只看到空间虚无的一面，现在又看到了空间里有场和微观粒子存在的一面。所谓的虚空，其实里面充斥着气体分子、光子、微粒子，还有暗能量和暗物质。除此之外，就是还有电磁场、引力场等‘场’这个东西存在。‘场’，说到底就是物质以能量方式向外运动时的状态，‘场物质’就是一种能量波，它铺天盖地、无孔不入地占据着宇宙里每个角落里的空间。即使微粒子内部的空间，也会被它们占据。因此，宇宙里没有真正意义上的真空，宇宙的空间就是一个物质的空间。”

“您说得太对了。空间其实也可以看作是一种‘物质’，这种‘物质’多数情况下以气体分子、微粒子、光子、暗物质、暗能量和‘场物质’方式存在着。以前我始终不理解爱因斯坦广义相对论提出的‘空间弯曲’这套理论，现在从这个意义上去理解，就容易明白了。在这之前，我老是想不明白，空间怎么可能弯曲呢？一根棍子甚或一块石头，只要是个物体，让它生弯曲，再难也是可以设想做到的。因为，物体是有形体的，弯曲不就是改变它的形状吗？可空间本身是没有形状的，当它里面有了物体，物体所占据的这部分空间，其容纳的范围大小才显示出恰如这个物体的形状。因此，单纯从空间的性质上去说空间弯曲，那没准就是错误的，因为空间就是空间，是虚无的存在，不像有形的物体，可以任意地加以弯曲。然而，现在认识到了，这样的空间是不存在的，即真空是不存在的。因为现在空间里装着我们肉眼所见的物体，对那些看不见的东西，我们就装着没看见一样，就在头脑里产生了空间是虚无的概念。但其实这只是现实空间在我们头脑里所反映的假象而已。现实空间的本质是物质，是物质就可以弯曲。”

“那是地球人类在初次探索宇宙时所探索得到的一个宇宙规律，即是由你们地球上迄今为止最伟大的物理学家爱因斯坦在广义相对论中提出的‘时空弯曲’理论。这个理论认为，地球绕着太阳公转，就是因为太阳的空间周围生了弯曲。地球运行的轨道在四维时空里本来是要依惯性运动一直向前的，但结果事实上，在一个三维空间里，只看到地球绕着太阳走了一个椭圆形。爱因斯坦告诉你们，宇宙中任何大质量的物体都会使得周边的空间生弯曲。当一个物体与另外一个大质量物体生相对运动时，弯曲的空间之间交叉处还会产生涟漪，这种涟漪会像波一样以光向外扩散，就是引力波。就是光线，当在大质量物体边上经过时也会因周边空间弯曲，而循着这一个弯曲轨道走一条曲线传播过去。是不是这样的呢？”

“对的，正是这样的。这是爱因斯坦对牛顿万有引力定律说的一种新解。但是，这样的理论，着实让人有点大惑不解。他把引力的本质理解成是大质量物体周围的空间弯曲引起的，但他不能清楚地解释空间弯曲是怎么回事。同时他似乎又承认天体之间的运动是由万有引力推动的。尽管广义相对论深奥且令人费解，但根据这一理论，却在随后的一百年里，掀起了我们人类历史上最为伟大的一场科技革命和太空探索浪潮。后来爱因斯坦的光辉理论也被科学家们一次次进行验证并得到证实，如现了光线从太阳旁边经过时生弯折，水星每一百年会出现一次在近日点附近的微小“进动”变化。最大的现是根据他预言的黑洞以及引力波的确实存在。而根据爱因斯坦理论所创造的科技运用成果，包括太阳能利用、激光、核能、全球定位系统等等，极大地改变了人类文明的进程。”