1、關于學力學談時間第一張，PPT共十七頁，創作于2022年6月經過近3個月的學習，我們結束了力學這門課程。她給我們留下的不光是經典的物理知識，還有今后物理學習牢固的基礎，以及對物理問題思考的方法，下面我就談談在上了力學課之后，對時間的一些理解和想法。第二張，PPT共十七頁，創作于2022年6月 對于物理學來說，時間是一個基本的物理量，人們對時間的認識和理解程度關系到時空觀的形成，關系到物理理論大廈的整體結構。牛頓認為時間是絕對的，據此建立了古典物理學這座大廈，愛因斯坦認為時間是相對的，據此又建立了相對論這座大廈。雖然相對時間的思想已經得到當今主流的認可，但是，在人們心目中絕對時間的思想仍然占有一

2、定的位置，我們對時間的認識還不足以評判二者間的是非問題。 第三張，PPT共十七頁，創作于2022年6月時間之聲召喚著無盡的理解直觀感覺告訴我們，時間就在我們身邊，我們對時間是很熟悉的。而當你認真思考這個問題的時候，你又會覺得時間離我們很遙遠，我們根本不了解它。這種奇怪的感覺和思想困擾了一代又一代的科學家，這是理性與感性的一種背離。當感性與理性產生分歧的時候，人們相信的往往是理性，而在時間的認識上，我認為是我們的理性出了問題，是理性脫離了感性，個體脫離了群體。第四張，PPT共十七頁，創作于2022年6月時間的經典理解 在楊老師的力學課本中,對時間概念的樸素說法是：時間是物理事件之間的的一種次序，

3、用以表述事件之間的順序。 當然，這個定義不能作為一個令人滿意的理論定義，然而由于物理學是一門基于實驗的科學，時間在物理學中的使用并不受妨礙，因為在實驗中我們并不追求他的純粹定義，而只需了解他們是怎樣量度的，從而在實驗中正確地使用。 經典物理學中的時間概念是測度時間，而且是絕對坐標系下的標度時間。牛頓力學中的測度時間，起源于希臘科學。希臘科學把時間的測量與天球的運動聯系起來。牛頓力學對待時間的基本態度是，將時間作為一個基本參量加以應用，而不是對它加以解釋第五張，PPT共十七頁，創作于2022年6月瞬間 古代科學把瞬間視為事物變化階段的自然臨界點，然而牛頓力學認為各個瞬間是同質的。經典力學主張同時

4、性的絕對性，同地兩事件的同時性很容易得到確證，但是異地事件的絕對同時性要求一種以無限大速度傳播的信號，否則不同地方的觀察者就會得出兩事件發生的不同次序。因此，存在瞬時信號和絕對同時性，絕對時空觀在邏輯上是一致的和相互支持的。如果有瞬時信號，那么每一瞬間對于世界上所有的存在物都是共同的，而且物體在不同參照系中測量得到的長度必定一致，于是就可以理想化為質點。瞬時信號的存在，構成了牛頓力學中質點模型和普適瞬間概念的邏輯前提。第六張，PPT共十七頁，創作于2022年6月物理學中空間的點對應于時間中的“瞬間”。相對論，量子論和場論中質點模型的失效，應當自然地導致“瞬間”概念隨之失效。真正的瞬間必定是包含

5、“過去現在未來”的微小綿延，也就是在當下的現在時刻滲透著過去和未來的小片段。第七張，PPT共十七頁，創作于2022年6月相對論對時間觀的影響 測度時間的精致化 ！ 盡管相對論的確構成了對于經典物理學的革命，但是相對論中的時間，像牛頓力學中的時間一樣，依然是測度時間；在這個范圍內，相對論大大修正了牛頓的時間概念，相對論時間實際上是測度時間的精致化。在相對論中，時間失去了牛頓力學中絕對時間的神秘性和不可觀測性，必須體現測度時間的本性成為可觀測量。第八張，PPT共十七頁，創作于2022年6月一個例子：同時的相對性經典力學主張同時性的絕對性，同地兩事件的同時性很容易得到確證，但是異地事件的絕對同時性要

6、求一種以無限大速度傳播的信號，否則不同地方的觀察者就會得出兩事件發生的不同次序。因此，存在瞬時信號和絕對同時性，絕對時空觀在邏輯上是一致的和相互支持的。如果有瞬時信號，那么每一瞬間對于世界上所有的存在物都是共同的，而且物體在不同參照系中測量得到的長度必定一致，于是就可以理想化為質點。瞬時信號的存在，構成了牛頓力學中質點模型和普適瞬間概念的邏輯前提。第九張，PPT共十七頁，創作于2022年6月然而，在物理世界中找不到以無限大的速度傳播的信號。狹義相對論假定，光速是信號傳遞的最大速度，因此，愛因斯坦選定光信號作為定義同時性的信號。不存在瞬時信號，意味著絕對的同時性是不可能的。愛因斯坦給出了異地事件

7、同時性的一個操作定義。設C是AB的中點，A地和B地兩事件發生時各向C發一個光信號，如果兩光信號同時為C點所接收到，則說A地和B地分別發生的兩事件作為同時事件。第十張，PPT共十七頁，創作于2022年6月 對于不同的參照系，光源的速度是不同的，若光速隨光源的運動而變化，滿足速度疊加原理，那么在不同的參照系中，光速在AC方向和BC方向上不可能相等。因此，為了在不同參照系中保證同時性的操作定義成立，光速應該不隨光源的運動變化，而這正好是邁克爾遜莫雷實驗所暗示的。在有了異地事件的同時性操作定義后，我們很容易發現異地事件同時性的相對性：在一個參照系同時發生的兩個事件，一般地說，對另一個參照系就不是同時發

8、生的。第十一張，PPT共十七頁，創作于2022年6月這是怎么回事？難道直覺錯了相對論使得大量的顯然的觀點變成了不完美甚至是錯誤的，他顛覆著我們所謂的感覺。但是物理是一門實驗科學，世界各地每天無數的高能物理實驗和天文觀測證明著相對論的正確性。在一個新的更完美的理論誕生之前，我們有理由相信小愛的理論，并讓他影響著我們的時空觀。第十二張，PPT共十七頁，創作于2022年6月一個問題為何時間是單向的？時間可逆嗎？第十三張，PPT共十七頁，創作于2022年6月在力學課本中我們得到一些啟發：時間反演：周期性變化體系(單擺、彈簧振子)只對周期 T 及其整數倍的時間平移變換對稱。某些理想的物理過程，如自由落體，具有時間反演不變性。例如：牛頓定律 。第十四張，PPT共十七頁，創作于2022年6月因果關系：原因中的對稱性比反映在結果中，即結果中的對稱性至少有原因中的對稱性那么多。時序的相對性與因果關系：只有在下列兩種情況之一成立時，才會觀察到先果后因的現象：（1）因果作用的傳遞速度超過光速。（2）時間對于觀察者的運動速度超過 光速。第十五張，PPT共十七頁，