上一篇文章中我介紹了有關(guān)時(shí)間的相關(guān)知識(shí)，其實(shí)我們通過(guò)上一篇文章可以看出，當(dāng)我們以為很熟悉的事物，其實(shí)未必真的很熟悉。比如上期談到的時(shí)間，大家都覺(jué)得非常熟悉，但是真的去深入思考有關(guān)于時(shí)間的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)真相遠(yuǎn)遠(yuǎn)比想象要復(fù)雜的多，那么這一期我們來(lái)談?wù)効臻g相關(guān)知識(shí)。

古人說(shuō)：名不正則言不順，只有對(duì)定義做了一個(gè)清晰的界定，我們才能更加理解事物的本質(zhì)。那么首先來(lái)研究定義：什么是空間？其實(shí)你仔細(xì)思考會(huì)發(fā)現(xiàn)也不好定義。古代的哲人通常把空間理解成為一種不存在的事物，也就是說(shuō)古人其實(shí)并不認(rèn)同空間是一種客觀存在的實(shí)體，古人認(rèn)為空間只是一個(gè)人類虛構(gòu)出來(lái)的概念，只是為了方便我們表達(dá)世界的變化而虛擬化出來(lái)的一個(gè)概念，脫離了人類空間將不存。

但是這屬于一個(gè)哲學(xué)家討論的話題，因?yàn)楣湃四莻€(gè)時(shí)候還沒(méi)有完善的科學(xué)體系，甚至連什么是科學(xué)都沒(méi)懂。當(dāng)科學(xué)體系慢慢被建立起來(lái)以后，由于科學(xué)講求的就是嚴(yán)謹(jǐn)，所以對(duì)空間的定義將無(wú)法回避。牛頓是如何定義空間的呢？牛頓認(rèn)為空間是一種客觀存在的實(shí)體，但是空間本身是靜止不動(dòng)的，也就是說(shuō)牛頓認(rèn)為我們的宇宙范圍內(nèi)其實(shí)存在一種絕對(duì)靜止不動(dòng)的物體，這個(gè)物體就是空間。那么一切以這個(gè)空間作為參考系得出來(lái)的運(yùn)動(dòng)才是真的運(yùn)動(dòng)。

借助于牛頓的這個(gè)定義，那么我們就可以用牛頓力學(xué)來(lái)演繹當(dāng)時(shí)的大部分運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榕ｎD這樣定義空間，等于給萬(wàn)事萬(wàn)物建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和框架，人們可以用空間坐標(biāo)來(lái)表達(dá)空間本身，于是牛頓力學(xué)在當(dāng)時(shí)真的做到了上天入地?zé)o所不能。

但是牛頓的這個(gè)空間定義有一個(gè)很大的bug，那就是牛頓所說(shuō)的空間我們卻看不見(jiàn)摸不到。既然沒(méi)看見(jiàn)也沒(méi)摸到我們?cè)趺磾嘌赃@個(gè)事物一定存在？比如電磁場(chǎng)雖然我們看不見(jiàn)也摸不到，但是隨著測(cè)量技術(shù)的提升我們甚至可以檢測(cè)出空間任何位置的場(chǎng)強(qiáng)是多少。很多人認(rèn)為電磁場(chǎng)是人類虛擬出來(lái)的一個(gè)事物，其實(shí)電磁場(chǎng)是客觀存在且不以人的意識(shí)為轉(zhuǎn)移的事物，人類存在電磁場(chǎng)也存在，人類不存在電磁場(chǎng)依然存在。但是面對(duì)空間我們似乎不能夠去通過(guò)技術(shù)提升了觀察它。

本來(lái)對(duì)空間的定義其實(shí)并不重要，牛頓力學(xué)已經(jīng)足夠好用，但是卻出現(xiàn)了一個(gè)解釋不了的問(wèn)題，那就是光速為何相對(duì)于所有參考系的速度都是C不變。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題我前面寫了很多篇狹義相對(duì)論的文章來(lái)解釋，其實(shí)就是因?yàn)槲覀兯J(rèn)為的空間其實(shí)更具有可塑性。（當(dāng)然時(shí)間也更加可塑性，可以變慢或加速）。

牛頓時(shí)代認(rèn)為的空間是一種絕對(duì)靜止不動(dòng)的事物，但是為了解釋光速不變問(wèn)題，愛(ài)因斯坦認(rèn)為我們必須改變對(duì)空間的原有認(rèn)識(shí)?？臻g不在是一個(gè)固定不變的事物，空間不僅可以變大縮小，也可以彎曲。同時(shí)由于時(shí)間也具有可塑性，那么把空間和時(shí)間聯(lián)合起來(lái)組成一個(gè)事物：時(shí)空，就呼之欲出了。

一旦我們意識(shí)到了時(shí)空的存在，那么時(shí)間和空間將不能再單獨(dú)拿出來(lái)分析，我們要分析就得直接分析時(shí)空這個(gè)事物。這一分析不打緊，直接發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常奇怪的結(jié)論，我們的時(shí)空竟然是彎曲。在牛頓時(shí)代所認(rèn)為時(shí)間和空間都是平直的，但是到了愛(ài)因斯坦時(shí)代，時(shí)間和空間組合出的事物“時(shí)空”竟然是彎曲的。

所以分析到這里我們可以看出，從牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，到愛(ài)因斯坦的相對(duì)論時(shí)空觀，人類對(duì)空間的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，空間本身的知識(shí)也越來(lái)越復(fù)雜。我們也能時(shí)空本身做一個(gè)數(shù)學(xué)上的描述：曲率。也就是說(shuō)時(shí)空中的任意一個(gè)位置我們都能夠測(cè)量出來(lái)它的曲率。曲率就是彎曲的程度，借由這個(gè)理解，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論開(kāi)始大放異彩。

未來(lái)空間還會(huì)有怎樣的理解，空間本身還有多少學(xué)問(wèn)等待人類去探索，這些還有待科學(xué)家前赴后繼的去做出更多學(xué)術(shù)成果。我是小彭來(lái)給您解惑，如果喜歡文章可關(guān)注。