时间和空间分析

时间和空间

沈贤勇

学号102201216 天体物理中心（注：不是数理学院的天体物理）

人类对于时间的认识在牛顿以前都是停留在哲学思辨上的，抛开唯心观点，支持唯物的代表有亚里士多德，他认为“时间是运动的计数”，“时间是运动和运动持续量的度量”，这种认识来自人类对日常生活这样的感性认识——与我们人类个体大小（提及大小的概念时，我们已经不自觉使用的时间概念，因为现在我们已经认识到时间和大小——即空间，是一个整体）差不多的所有物体都变化，运动着的。这种从我们日常生活经验中的感性认识中抽象出的“时间是运动和运动的持续量的度量”的概念（或类似这样的概念）是自然的，并且这种抽象出时间概念也可以说明我们的日常生活经验中现象。这种抽象的时间概念有一个显著的特点，那就是它是不可逆的或者说它是有方向的。以上这种对时间的理解被牛顿已经用精确的数学工具所表述——时间可以用一个带有箭头的直线表示，箭头就表示时间的方向。牛顿的这时间概念继承了前面所说时间概念，但牛顿却给予了时间的另外一个特性，即时间是绝对存在的，即使什么物体（包括我们自己）都没有了，时间仍然存在着。这种对时间绝对存在的认识肯定不能来自我们对日常经验生活的感性认识，因为我们不可能处在一个什么物体（包括我们自己）都不存在的环境中。所以时间的绝对存在性是一个没有办法验证的问题（从逻辑思辨上讲，没有办法验证并不表示它是伪的）。牛顿本人给出的论证证据（不能称为是直接验证）就是著名的“水桶实验”。与时间绝对存在性对立的观点认为时间是所有物体本身所具有的一种属性，物体不存在了，时间本身也就不存在了，代表人物就是莱布尼茨和马赫（马赫的思想对爱因斯坦影响很大）。

以上的对时间的认识都是从我们日常生活经验中抽象出来的，但不幸的是我们日常生活经验所能感受的世界并不是整个世界（整个世界这个概念又是一个非常难于澄清的概念，这里它仅表示比我们日常生活经验所能感受的世界范围大的多的世界就行了）。那么把从日常生活经验所能感受的世界中获取的时间概念的外延是否可以推广到整个世界就是一个需要认真思考的问题。这个推广最早受到的挑战来自于光线，光是我们日常生活经验所能感受得到的物体，但光速之快已经超出我们的生活经验所能感受的范围，所有这个超出我们的生活经验所能感受的范围的对象否定了前面所说的时间概念外延可以推广到超出我们的生活经验所能感受的范围的世界的可能性。为了解决这个问题，对时间概念的修正（以便适合用于更大范围的世界）就是爱因斯坦的关于时间的观点（注明下：光速不变性最早是庞加莱提出的，爱因斯坦在提出狭义相对论之前读过庞加莱的这篇文章）。爱因斯坦在牛顿的观点上对时间进行修正，他认为是：时间不是绝对的，空间也是不是绝对的，但时间-空间作为整体是绝对的。注意:这句话中前面两个“绝对”与后面那个“绝对”的含义不一样，后面那个“绝对”指即使什么物体都没有了，时间-空间作为整体也还是存在的，而前面两个“绝对”的含义是指时间是时间-空间这个整体的一部分，而不是单独存在的。所以爱因斯坦和牛顿的观点最大区别在于：牛顿认为时间和空间是独立的，绝对存在的，爱因斯坦认为时间和空间不是独立的，是可以相互转化的一个整体，但时间-空间作为一个整体是绝对存在的（注：最新提出时间是相对，空间是相对的思想的人是庞加莱1902年在他的《科学与假设》中提出的）。经过爱因斯坦修改过的时间-空间的概念外延可以推广到包含高速运动的物体在内的范围。但爱因斯坦的相对论理论中的时间-空间观念和牛顿理论中的时间一样，即使所有物体消息了，时间-空间依然是存在的（这种时间-空间背景的存在性是场论的根基）。虽然爱因斯坦晚年在哲学思辨上也承认物质时就不再存在时间-空间了，但是他没有能够在物理理论上修改他的理论来与这种观点保持一致（现在对相对论理论的一些更深入的新理解看上去

第2节 时间和空间的相对性

P107“同时”的相对性

“光速不变原理”，“狭义相对性原理”

对于地面的观察者，沿着火车运动方向，前面的事件后发生。

科学的方法与科学的价值观

实验或观测事实（或直接经验）

↓

猜想与假设（两个基本原理）

↓

逻辑分析（数学推理）

↓

可检验的结论

P106思考与讨论

……列车K某车厢的中央发出了一个闪光，车厢中的人认为闪光同时到达了前后两壁……这列火车K静止在车站里，另一列火车L从旁边呼啸而过（图15.2-2）。那么，在运动的火车L里，观察者认为，沿着运动方向位置靠前一些的事件A先发生，还是靠后一些的事件B先发生？

…… 闪光同时到达车厢的前后两壁吗？

图15.2-2在运动的观察者看来，A先发生还是B先发生？

研究同时的相对性时，两事件哪个先、哪个后对学生并无特殊意义。但这个结论在下一个小标题中要用。

P109长度的相对性

学生不必复述推理的过程，但应该清楚、熟练地知道结论：

l = l02)(1cv

P110时间间隔的相对性：

Δt =

2)(1cv

P111时空相对性的实验验证

μ子，1941年

P113科学足迹：狭义相对论出现的前夜

如果没有爱因斯坦，几年之后同样会有狭义相对论，但也许很多年之后也没有广义相对论。

图15.2-3地面观察者认为自己同时测得了杆两端的坐标，火车上的观察者却认为他不是同时测量的，所以两个参考系的测量值有了差异。

时间与空间的视角

作者：

来源：《画刊》2019年第12期

绘画

时间与空间的视角——谭平、马树青、冯良鸿与鲍蓓的抽象艺术实践

深圳丨蓝岸画廊

2019年12月21日-2020年2月8日

本次参展的4位艺术家的创作从不同角度为观者提出当代中国抽象艺术根植于哲学层面的思辨性和建立在艺术维度上的行动性。同时本展展出作品将着力呈现4位艺术家在不同创作时期对于个人艺术语言的探索与演变。“时间”与“空间”作为暗藏于四位艺术家艺术“创作过程”中的创造性密码，将在呈现这一演变过程的同时，以完全不同的视角为观者打开视觉感受与哲学思考的大门，打开一段有关“时空”跨越的命题讨论。

首届“水问”当代水墨大展 上海丨苏宁艺术馆

2019年11月1日-2020年1月31日

本次特展以“水问”为主题，以“水”为“问”的观点和态度代表了水墨艺术渴望与传统中国绘画拉开距离，重新确立新的文化身份和寻找自身话语的可能。“水墨现场”邀请了王劼音、萧勤、刘国松、徐永进、任天进、仇德树、王天德、王璜生、李磊、张淑芬、黄宏達等11位重要的现当代水墨艺术家和实践者，从传统-现代-当代的水墨艺术逻辑序列，探讨水墨艺术的过去与今天之发展。

色·即是空山基

北京丨靠边走艺术空间

2019年12月14日-2020年1月21日

本展是艺术家在中国大陆地区的首次个展，其参展作品多为初次向公众展出。展览共呈现30余幅作品，包括原画和限量版画。作品题材遍及金属女郎、生化女郎和复古怀旧风，在数量、题材广度和精美程度上均属罕见。

非常道——李可染画院馆藏李庚 / 霜凝（唐双宁）双人展 上海丨龙美术馆

2019年12月8日-2020年1月12日

经济学时间概念及经济时空分析

经济学是研究资源配置和经济活动的学科，它涉及到时间和空间的概念。在经济学中，时间概念包括短期和长期，而经济时空分析则是对经济活动在不同时间和空间条件下的影响进行分析。本文将从时间概念和经济时空分析两个方面进行探讨。

一、时间概念

在经济学中，时间被分为短期和长期两种概念。短期是指在短时间内，生产要素和生产技术固定不变的情况下，生产和销售产品的时间。在这种情况下，企业不能随意改变其生产规模、生产设备和市场份额。而长期则是指足够的时间内，企业可以改变其生产规模、生产设备和市场份额的情况下，生产和销售产品的时间。

短期和长期对于经济活动有着不同的影响。在短期内，企业往往难以改变其生产规模和市场份额，因此生产者只能通过调整生产要素的使用来应对市场需求的变化，从而影响产品的供给量和价格。而在长期内，企业则可以通过改变生产规模和生产技术来适应市场需求的变化，从而影响市场供给量和价格。时间概念在经济学中起着重要的作用，它对供给、需求、产量和价格等方面的影响都是不可忽视的。

二、经济时空分析

一方面，时间因素对经济活动有着重要的影响。短期内的经济波动可能会导致生产者的供给量和价格波动，而长期的经济趋势可能会影响到生产者的生产规模和市场份额。经济学家需要对经济活动在不同时间条件下的影响进行分析，以便制定相应的经济政策和发展战略。

空间因素也对经济活动有着重要的影响。全球化和区域一体化的发展使得国际贸易和资本流动日益频繁，这加剧了国际市场的竞争和互动，影响着各个国家和地区的经济活动。不同地区之间的资源配置和产业结构不同，也会对经济活动产生影响。经济学家需要对经济活动在不同空间条件下的影响进行分析，以便为国际贸易、区域发展和产业升级提供理论指导和政策支持。

经济学时间概念及经济时空分析是经济学研究的重要内容，它们对于理解和解释经济活动的规律以及指导和支持经济政策和发展战略都具有重要意义。在未来的研究和实践中，我们需要不断深化对时间概念和经济时空分析的理解，以便更好地应对经济活动中的变化和挑战。