誰幫我理解一下《時間簡史》中的這一段話?

2022-09-17 12:38

3個回答
一個三維直角坐標系(迪卡爾系)中的一個坐標表示一個點在空間的位置,這個坐標比如說是(x1,y1,z1)。現(xiàn)在,你可以將這個三維直角坐標系任意地轉動、平移甚至拉伸一下,而剛才那個點在空間中的位置是不變的;是不會因為坐標系的移動而移動的,改變的只有表明這個點在新坐標系中的坐標(x2,y2,z2)。
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相信以上內容是不難的。要是還是有困難的話可以這樣理解:我用一把米尺量桌子的寬度,是1.5米;然后換了一把英制的尺量,是...英尺(不會再是1.5了);再用虎口去量,是8虎口。這就類似于坐標變換:物理實體不變,坐標系(尺)變了,坐標值就變了。
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然后,狹義相對論認為我們的世界是四維的,其中空間三維,時間一維。這就構建了一個四維坐標系,任何一個事件(比如你在看這段文字這件事)就發(fā)生在坐標系的一個點上,你有了四個坐標值(比如緯度,經度,海拔,公元...年月日時分秒)。將這個坐標系如上述一樣旋轉,平移等變換之后,你就有了一個新的坐標系,和描述同一個時間的四個坐標值。
也許可以這樣取這四個值:
離北京直線距離....米加上光...秒內走的距離
在倫敦的東面...米
離銀河系中心...光年
時間是距太陽系形成至今...年加上光從天鵝座照到地球所需的時間
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最后值得一提的是,剛才說的那種轉動變換,在有實際意義的物理應用中是指高速的運動。比如一位外星人以相對地球公轉而言極大地速度接近地球,在他(它?)看來你離開北京的距離和你看來離開北京的距離是不一樣的;他認為“現(xiàn)在”距離太陽系形成的時間也是和你不一樣的。 但不論如何,你看到這些話這個“物理事實”是不會因為坐標的選擇而改變的。
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較真的話以上分析還有很多漏洞,在下才疏學淺,難以一言道盡,見笑了。
就是說,在相對論中時間和空間是聯(lián)系在一起的,不可分割的兩部分。
因而,以時間或者是空間做坐標系都是一樣的。打個比方:直角坐標和極坐標是等價的,只是空間上一個點在兩者中的表示方法是不相同的,而這個點本身的位置并沒有變化。
時間和空間在相對論中緊密的聯(lián)系在一起。所以,把時間這一物理量也加到空間上去,改變的只是物體的表示方法,物體的實際位置還是不變的。
要表述有點難 舉個列子也許不算很貼切。

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