絕對空間

牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統一

殷業

上海師范大學信息與機電工程學院，上海200234

yinye@

摘要：時空觀是物理理論的基石，也是自然科學的基石，因為存在的一切都發生在一

定的時間和空間之中。從亞里士多德、伽利略、牛頓到愛因斯坦，每一個偉大的物理學家都

對時間和空間是什么做過回答，但這些答案還不是最終答案。本文分析了歷史上存在的各種

時空觀，從笛卡爾的“物質空間”思想出發重新審視了時間和空間的關系，通過分析說明：

不同的“物質空間”中時間是不同的，從而獲得了對牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對時空觀

的統一認識。

關鍵詞：虛空；物質空間；絕對時間；相對時間；相對論；牛頓力學

中圖分類號：O412文獻標識碼：A

0.引言

時空觀是物理理論的基石，也是自然科學的基石，因為存在的一切都發生在一定的時間

和空間之中。從亞里士多德、伽利略、牛頓[1]到愛因斯坦[2]，每一個偉大的物理學家都對時

間和空間是什么做過回答，但他們的答案還不是最終答案。以上四位偉人對時空的答案，有

一個共同點，就是時間和空間只有一種，但以笛卡爾的“物質空間”思想[3,4,14]為基礎的時空

觀中，時間和空間可分成兩種，一種是“虛空”中的時間和空間，對應“牛頓的絕對時間和

空間”，另一種是“物質空間”中的時間和空間，對應“愛因斯坦的相對時間和空間”，前一

種時間是空間無關的，后一種時間是空間相關的，所以在“物質空間時空觀”中牛頓的絕對

時空觀和愛因斯坦的相對時空觀可以得到了統一，下面我們對這兩種不同的時間和空間的有

關問題進行討論。

1.虛空和物質空間

牛頓在“原理”[1]中闡述的絕對空間是：“絕對空間就其自身特性與一切外在事物無關，

處處均勻，永不移動”。牛頓的絕對空間有如下幾層含義，（1）絕對空間是真實感知空間的

抽象；我們可以設想一個玻璃圍成的正方體，假設這個玻璃正方體相對絕對空間靜止，將玻

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璃正方體中的所有物質抽去（包括引力場），并讓玻璃壁變得無限薄，并最終消失，這樣得

到的玻璃正方體圍成的空間，就是絕對空間。絕對空間與任何外在事物無關，永遠靜止；（2）

物體相對于絕對空間的運動為絕對運動，牛頓認為絕對運動可用旋轉水桶中水面是平面和凹

面判斷，如果水面是平面則水相對絕對空間沒有轉動，如果水面是凹面則水相對絕對空間有

轉動，即只有相對絕對空間的加速運動才產生慣性力，通過慣性力的有無可判斷物體相對絕

對空間是否加速，并證明絕對空間的存在；（3）相對絕對空間靜止或勻速運動的坐標系為慣

性系，牛頓力學定律成立；（4）絕對空間中“一無所有”，所以絕對空間是“虛空”或稱“無

空間”。

雖然相對“絕對空間”加速與不加速可以通過慣性力的有無實驗判別，但牛頓絕對空間

的最大困難是（根據相對性原理）：無法通過實驗判別物體相對絕對空間是靜止還是勻速運

動，這正是相對論要討論的問題（相對論的觀點：不存在絕對空間，不存在絕對運動，任何

運動都是相對的）。為了后面討論和比較各種時空觀，我們專門討論“虛空”和“物質空間”

的區別和聯系。“虛空”就是“一無所有的空間”（引力場也沒有，因為引力場本質上也是一

種物質），在物理上有時用“無限遠空間”表示，牛頓和愛因斯坦都用過遠離所有物質的無

限遠空間作“思想實驗中的空間”，因為那里才有真正的慣性系。

“虛空”是否存在是個哲學問題，它和“物質是否無限可分”的哲學思想關聯。關于物

質是否無限可分，歷史上有兩種不同的哲學思想，（1）以亞里士多德為代表[7]，認為物質無

限可分；（2）以德謨克里特為代表[9]，認為物質不是無限可分的，存在最小的不可分粒子，

稱為“原子”。如果“原子”存在，那么兩個原子之間的空間就是“虛空”，所以“原子論”

與存在“虛空”是一致的；另一方面，根據亞里士多德的思想，如果物質無限可分，那么就

不存在原子，物質就是連續的，空間和物質無法分離，所以物質無限可分的哲學思想，必然

導致“物質空間”的思想。歷史上最明確地把“物質空間”思想表達出來的是笛卡爾，笛卡

爾堅持認為，一無所有的空間不存在，存在的空間一定包含物質[5]，即為“物質空間”或稱

為“笛卡爾以太”。并且笛卡爾還以此提出了“以太物質空間宇宙模型”（如圖1）：

圖1笛卡爾宇宙模型（空間物質充滿真空和整個宇宙）

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圖中S表示太陽所在的位置，真空中充滿了空間物質，它們圍繞太陽形成漩渦，這種漩

渦導致了太陽系的形成，宇宙中所有恒星都是一個個漩渦中心。笛卡爾的宇宙模型有一個最

大的優點，它可以說明太陽系的歷史演化和光線通過太陽附近時會發生彎曲，這是牛頓力學

做不到的，牛頓能做的只能是假設“上帝的第一次推動”。

如果用現代科學來回答物質到底是否無限可分？最優的可選答案是：“物質相對無限可

分”。即：物質是分層次的，層次越高，越難分離，就化學反應而言原子是不可分的，但就

核反應而言原子是可分的，任何層次的物質都是可分的，但越往后越難分離。

有了以上的鋪墊，就可給“理想物質空間”下一個定義：充滿無窮小連續物質的空間為

“理想物質空間”。

這樣“物質空間”的定義是：連續物質占據的空間就是物質空間，如：空氣、水、真空

等，它們是“理想物質空間”的近似，就像理想氣體和真實氣體的關系一樣。

定義中的真實物質空間中的連續是相對的，真實的自然不存在“無限小連續的物質”，

所有的物質都有微觀結構，也就是任何層次的物質都是可分的，但存在“相對的連續物質”，

例如：對魚而言，水就是它們生存其中的“物質空間”，對人而言，空氣就是人生存其中的

“物質空間”，對恒星而言，真空就是它們運動其中的“物質空間”，物質空間思想強調所有

空間中都存在物質，任何物體都在物質空間中運動。

物質空間具有層次結構（笛卡爾哲學思想中沒有這個概念，物質空間的層次思想是根據

現代科學證據提出的一個假設），“空間物質”由稠密到稀薄，從低級到高級遞進。最稠密的

空間是宇宙大爆炸時（或黑洞內的）的“奇點”，最稀薄的空間是一無所有的空間，即“無”

空間（虛空），“奇點”和“無空間”為極限空間，一般稀薄的空間物質包圍稠密的空間物質，

物質空間層次結構如圖2所示。

圖2物質空間層次結構模型

簡單地講，“虛空”就是一無所有的空間，它作為極限空間而存在，“物質空間”就是含

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有物質的空間，它包含我們周圍可感知的空間。

下面討論“物質空間”概念和“以太”概念的區別？

“物質空間”來源于笛卡爾“一無所有的空間”不存在的哲學思想，愛因斯坦也認為笛

卡爾是正確的[6]，廣義相對論的推理是：物質決定空間的彎曲，空間決定物質的運動。愛因

斯坦曾表示：相對論轉了一大圈只是證明笛卡爾的思想是正確的。如果將“一無所有的空間

不存在，存在的空間中都存在物質”作為公設或假設，那么這個假設應稱為：笛卡爾-愛因斯

坦物質空間假設。這個假設正確性的根本依據是“物質空間層次模型和高維空間模型在數學

上是等價的”[10]，這一點類似于量子力學中薛定諤的波動力學和海森堡的矩陣力學是等價的。

“物質空間”強調物質和空間不可分離，強調所有的物體運動均在一定的“物質空間”

中進行。“以太”的概念是為了說明某些物理現象（如光或電磁波）的性質，通過和機械波

的類比而提出的假想物質，“以太”概念的關鍵是它的性質類比，至于它到底是什么，一直

沒有搞清楚，真空中的物質很多，現在知道的有：宇宙背景輻射、引力場、宇宙射線、電磁

波、星際物質、暗物質、暗能量等等，“以太”到底是什么物質組成的沒有確定的概念。而

“物質空間”概念，強調空間中的物質存在，所有的物質都存在于一定的空間中，所有的空

間中必存在物質，物質和空間是不可分割的，所以“物質空間”概念是明確的，可感知的，

空氣是一種物質空間，人在空氣中急行時可感知空氣的存在；同理當物體在真空中以接近光

速運動時，同樣可感受到真空的物質存在。可以得出這樣的一條規律：“在越稀薄的物質空

間中越需要高速運動才能感受到物質和空間的相互作用”。蝸牛的運動是不需要考慮空氣的

存在的。

如果我們去仔細閱讀愛因斯坦的著作，會發現愛因斯坦有一個從否定“以太”存在[2]到

肯定“以太”存在[6]的思想轉變過程，那么這是否意味著愛因斯坦的思想前后矛盾呢？仔細

地分析發現不矛盾，因為前后兩種“以太”不是同一種以太，用愛因斯坦自己的語言表達就

是：第一種“以太”是“洛倫茲以太”，愛因斯坦認為這種以太不存在，第二種“以太”是

“廣義相對論以太”，即構成空間本身的以太。“洛倫茲以太”是假想的電磁波載體，“廣義

相對論以太”是假想的引力波載體，也就是說，洛倫茲以太的振蕩是電磁波，而廣義相對論

以太的振蕩是引力波，兩者不是同一個東西。

引入廣義相對論以太的基本思路是：物質和能量的分布決定空間的“彎曲”程度和分布

一無所有的空間是談不上“彎曲”的，所以不存在空間的彎曲必然是某種客觀存

在的彎曲這種客觀存在就是“廣義相對論以太”。在愛因斯坦的廣義相對論中電磁場是

作為實體物質的一部分考慮的[8]，但引力場和空間是不可分割的，引力是幾何空間的屬性。

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另一條思路是：牛頓力學和相對論的本質區別是，運動物體和空間能否發生相互作用？

牛頓力學認為，運動物體和空間是不會發生相互作用的，相對論認為運動物體和空間是會發

生相互作用的。推理：如果空間一無所有就不會發生運動物體和空間的相互作用

如果物體和空間可以發生相互作用，空間中一定存在某種客體即“廣義相對論以太”。

綜上所述，“物質空間”概念和“以太”概念是有所不同的，主要區別有兩點，（1）物

質空間概念中所有連續物質占有的空間都可視為物質空間，如對魚而言，水就是它們生活其

中的物質空間，對人而言，空氣就是人生活其中的物質空間，歷史上從來沒有人將水和空氣

看成是以太，所以兩者是不同的概念。（2）物質空間思想認為物質和空間是同存的，“洛倫

茲以太”思想不強調這一點，即允許空間存在而電磁場不存在，“洛倫茲以太”和空間可以

不同存，這一點愛因斯坦在文獻[6]的附錄中也進行了表述。愛因斯坦的“廣義相對論以太”

更接近“物質空間”思想。由于“物質空間”只強調“一無所有空間”不存在，對空間的性

質不強加規定，這樣就避免了“機械以太”的種種矛盾。

2.絕對時間和相對時間

牛頓在“原理”一書中闡述的絕對時間是：“絕對的、真實的和數學的時間，由其特性

決定，自身均勻地流逝，與一切外在事物無關”。牛頓的絕對時間有如下幾層含義：（1）時

間是均勻流逝的，即：時間流逝的快慢是永遠不變的，并與其他事物無關，特別是與空間無

關；（2）時間是無始無終的，任何一個確定的時間點之前和之后一定還存在時間[17]；（3）一

只具體的時鐘的誤差，不是由時間本身產生的，而是由具體的計時方法和裝置產生的。只要

定義理想的標準鐘，那么所有的標準鐘都是走得一樣快的；（4）所有的標準鐘一經對準，無

論在何時何地都是同步的。

關于愛因斯坦的相對論時間概念的由來，必須從相對論理論的建立談起。歷史上構造物

理理論的方法大體上可分成兩種：模型構造法和公理構造法，愛因斯坦又稱為“構造理論”

（Constructive-Theory）和“原理理論”（Principle-Theory）[13]，模型構造法中將研究涉及的

對象建立具體的物理模型，然后對模型中的物理量，根據實驗建立定律，由定律組（方程組）

形成理論體系。牛頓起初建立的是“質點力學”[12]，他所使用的模型有：絕對時間、絕對空

間、質點等。公理構造法，是類比歐幾里得幾何理論的建構方法。這種方法首先建立幾條公

理，然后運用邏輯推理的方法，建構起整個理論體系，相對論就是這樣建立起來的。這兩種

物理理論的建構方法的特點是：模型法比較直觀；公理法理論深刻，并具有數學美。實踐證

明這兩種方法都是成功的方法，各有優缺點，有時可以同時使用相互補充。

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相對論時空觀是在狹義相對論中建立起來并在廣義相對論中得到完善的[15]，狹義相對論

的兩條公理是：狹義相對性原理和光速不變原理。如果要滿足這兩條公理，則牛頓的絕對時

間概念必須改變。愛因斯坦在1905年的第一篇關于相對論的論文中闡述了相對論的時間概

念[16]，其要點是：（1）以不同速度勻速運動的慣性系中的標準鐘的快慢是不同的；（2）在同

一地點對準過的標準鐘，可以不同步，與標準鐘所在的慣性系和地點有關，也就是同時性不

是絕對的；（3）時間是空間相關的，如果考慮空間中存在引力，時間快慢不但可以不均勻，

而且可以有始有終[18]；（4）這種相對論時鐘的快慢變化與具體時鐘的計時誤差無關，是物理

時空本身造成的。

特別要注意的是：相對論的時間概念，是邏輯推理的結果，它以光速不變為邏輯起點，

得出時間速率可變的結論，它和直覺并不關聯，所以較難理解。也就是說它不告訴你“動鐘

變慢”的物理原因是什么，只告訴你這是公理的邏輯結果，并且由此建立的物理理論在一定

適用范圍內是自洽的，其正確性由理論預言的事實與觀測實驗結果的吻合來證明。

至此我們就給出了絕對時間和相對時間的概念，兩者最顯著區別是：時間的空間相關性。

牛頓的絕對時間是空間無關的，愛因斯坦的相對時間是空間相關的。相對論的推理結果是：

在無引力場的慣性坐標系中時空不再獨立；在有引力場的任意坐標系中，時空不再均勻。根

據等效原理，任一點可以找到一個局域慣性系，在其中狹義相對論成立，但不同點局域慣性

系不同，所以時間速率不同，與空間坐標相關，所以時空不再均勻。愛因斯坦的時空概念，

因為不涉及為什么是這樣的物理原因，所以表面上，牛頓時空概念和愛因斯坦時空概念是相

斥的，使用了愛因斯坦時空概念好像就必須排斥牛頓時空概念，后面我們將會看到，如果用

“物質空間”思想去重新審視時空觀，兩者是可以統一的。

3.絕對時間和相對時間的關系

首先分析一下，牛頓和愛因斯坦是如何得到時間概念的？時間概念的直覺來之周而復始

的自然現象的前后出現的順序。順序在前叫早，順序在后叫晚，時間的長短，用周而復始現

象的次數計量。如秒針滴答一次為一秒，白晝和黑夜交替一次為一天，沒有其他途徑可以獲

得關于時間的直覺（非周期運動也可以獲得時間直覺，但可以通過比較用更小的周期運動代

替）。牛頓的絕對時間就是對直覺時間抽象后用人類的理智定義的時間，這又叫做形而上學，

也就是用理性思考后對時間下定義。愛因斯坦的相對時間是邏輯結果，不依賴于直覺。這就

是牛頓和愛因斯坦得到時間概念的方法。

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那么是形而上學方法靠得住，還是邏輯推理方法靠得住。它們兩者都有成功的一面，也

有缺陷。為了最后得到統一的時空觀，本文采用了第三種方法：“操作定義”法。為什么采

用這種方法？歷史上馬赫[11]曾對牛頓力學的幾乎所有基本概念進行了批判，馬赫認為，牛頓

使用形而上學的方法定義了諸如：絕對時間、絕對空間、質量等基本物理概念，但形而上學

方法的致命弱點是不唯一，馬赫認為最可靠的是直覺經驗，所以離經驗最近的定義是最靠得

住的，相比較而言“操作定義”是離經驗最近的，所以我們用這種方法來定義時間。

所有的時間都是用實際存在的鐘測量得到的，每個實際存在的鐘都有誤差，技術的進步

可以使誤差減小，定義：誤差無限小的鐘為“標準鐘”。

時間的操作定義：“標準鐘記錄的數據”就是時間。

說明幾點：（1）這個定義與牛頓的形而上學定義和愛因斯坦的邏輯推理定義完全不同；

（2）真實存在的鐘都有誤差，“標準鐘”是真實存在鐘的極限情況，“標準鐘”記錄的時間

就是“操作定義”規定的時間；（3）任何具體的鐘都必須通過某種物質的穩定周期運動來計

時（如：機械周期運動、電磁周期運動、或其它周期運動），沒有例外；（4）任何鐘的計時

都必然在一定的“空間”中進行，必和“空間”發生相互作用，作用的強弱將影響時鐘的快

慢，這就是動鐘變慢的原因。

相對論因為是公理體系，所以對“動鐘變慢”等相對論效應的原因不加闡述，認為是推

理的結果，引入了“物質空間”思想后，可以解釋產生相對論效應的原因。

現代的原子鐘靠電磁波的周期運動記錄時間，電磁波的周期振蕩也同樣會和“真空空間

物質”相互作用，所以當原子鐘在真空介質中運動或在非均勻引力場中時，“時鐘速率”會

不同，這和機械鐘在不同密度的空氣中會快慢不同一樣，即：運動物質會和空間發生相互作

用，這種相互作用的強弱會導致時鐘速率快慢的不同。

愛因斯坦的相對時間，就是“物質空間”中的時間，根據時間的操作定義，相對時間一

定是空間相關的；當“物質空間”中的“空間物質”密度無限小時，就變成了“虛空”，這

時的“相對時間”就變成了“絕對時間”，顯然絕對時間是空間無關的。這就是絕對時間和

相對時間的關系。簡言之：絕對時間是虛空中標準鐘記錄的時間，相對時間是物質空間中標

準鐘記錄的時間。

舉例：黑洞中的時間可看成是相對時間，我們的本地時間相對于黑洞可看成是近似的絕

對時間，黑洞中的鐘無限慢，時間是停止的，但我們的時間還在走，并不會因為宇宙中某個

黑洞中的鐘不走了，我們的時間也不走了。黑洞是極端情況，一般的運動物質和空間的作用

強度是確定的，所以所有的相對時間和絕對時間之間必然存在著一一對應關系，這種關系是

時間有意義的保證，也是應用系統GPS建立的基本原理之一，如果時間不能比較，那時間就

失去了意義，靠時間差定位的GPS系統也就不可能存在。

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又如，我們看黑洞是有壽命的，并且黑洞的壽命是有限時間，但黑洞中的鐘“停走了”，

黑洞爆炸是它的時間起點，而我們看黑洞的生死只不過是一段時間而已。以此類比，宇宙大

爆炸奇點處鐘也“停走了”，相對于奇點內而言時間有開端，但奇點外的時間是沒有開端的。

4.牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對時空觀的統一

至此我們有了三種時空觀：（1）牛頓的絕對時空觀[1,11]；（2）愛因斯坦的相對時空觀[2]；

（3）物質空間時空觀。第一第二種時空觀一般教科書中都有介紹，第三種時空觀是依據笛

卡爾的“物質空間”思想[4,10]提出的時空觀，從前述分析，這種時空觀可以統一牛頓和愛因

斯坦的時空觀，下面進行討論。

物質空間時空觀的要點是：（1）“空間觀”是笛卡爾的“物質空間”思想，即：所有的

空間中都存在物質，所有的物質都占有空間，或表述為：一無所有的空間不存在，不占有空

間的物質不存在，空間和物質是不可分割的；（2）“物質空間”是分層次的，最稠密的物質

空間是“奇點空間”，最稀疏的物質空間是“無空間”，我們周圍能看到的物質空間有：水空

間、空氣空間、真空空間，魚在水空間中，人在空氣空間中，星系在真空空間中；（3）“時

間觀”由“操作定義時間”給出，標準鐘記錄的時間就是操作定義時間；（4）不同物質空間

中有不同的時間速率，取決于標準鐘與物質空間的相互作用強度；（5）愛因斯坦的相對時間

是物質空間中的時間，牛頓的絕對時間是虛空中的時間，相對時間空間相關，絕對時間空間

無關，當空間物質密度無限小時，物質空間變成虛空，相對時間變成絕對時間；（6）運動物

質和空間的相互作用強度是確定的，引起的時鐘變慢也是確定的，所以所有的相對時間和絕

對時間之間存在一一對應關系，所有的時鐘，理論上都可以通過修正達到同步；（7）所有的

相對論效應產生的原因是物質和空間的相互作用結果；（8）相對論是描述“物體在物質空間

中運動規律”的正確理論之一，另外還有如：譚暑生教授的《標準時空論》[19]、楊新鐵教授

的《相對論的空氣動力學類比研究方法》等等，所有這些理論中愛因斯坦相對論是“最簡理

論”，它是完全數學對稱理論。

第（1）-（4）是物質空間的空間觀和時間觀；第（5）點給出了牛頓絕對時空觀和愛因

斯坦相對時空觀的關系，兩種時空觀在“物質空間時空觀”中得到了統一；第（6）點為GPS

定位系統的理論基礎之一。

第（7）點舉例如下：從笛卡爾的物質空間宇宙模型圖中（圖1），我們可以定性地解釋

幾乎所有的相對論效應。如：a）光經過太陽附近時會彎曲，因為太陽的引力作用，導致時空

彎曲，物質和空間是不可分離的，所以太陽附近的空間物質不均勻，越靠近太陽密度越大，

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光經過太陽會被空間物質折射，所以光線經過太陽時會彎曲；b）行星繞太陽沿橢圓軌道運

行，運行過程中必和空間物質發生作用，空間物質會以波的形式帶走一部分能量，也就是行

星轉動會發射引力波。當脈沖雙星系統引力場強極大，旋轉速度極快時，引力波效應可被測

量，這就是1993年的諾貝爾獲獎項目；c）行星沿橢圓軌道運動，因為空間是非歐的，所以

在近日點和遠日點上，行星與空間物質的作用大小也不同，近日點相互作用大，遠日點相互

的作用小，這種不對稱會導致行星橢圓軌道沿旋轉方向上的長軸進動，水星因為靠近太陽，

空間畸變較大進動效應也較大，每世紀有43s的角度轉動，這個現象在相對論出現之前就被

觀測到，并且是愛因斯坦廣義相對論第一個解釋的現象[18]，這里我們用行星和空間的相互作

用定性地解釋了現象。其他的相對論效應也可以得到類似的定性解釋，關鍵是這些解釋每個

初中生都能聽懂，引入了“物質空間”概念后可以使相對論從抽象回歸直覺。

第（8）點，引入笛卡爾的“物質空間”思想后，給相對論研究打開了一扇門，仔細的

研究可以發現相對論是對“物體在物質空間中運動規律”的一種數學對稱的近似描述（在真

空中近似程度極好），但真實自然是非完全對稱的，所以相對論有適用條件，關于相對論的

適用條件以前沒有人研究過，原因是沒有合適的方法和途徑，這里可以找到方法和途徑；據

此“超光速的條件”問題也可迎刃而解，由于“相對論的適用條件”和“超光速的條件”不

是本文的主題，所以留另文敘述。

5.總結

“物質空間時空觀”是牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對時空觀的發展，其來源是笛卡爾

的“一無所有空間”不存在，存在的空間都是“物質空間”的思想，任何物質運動都在一定

的空間中發生，都會和空間發生相互作用，時間是用真實的物質運動效應（一般為周期運動）

測量得到的，運動物體與空間的相互作用的強弱會影響時鐘速率的快慢。牛頓的絕對時空就

是“虛空”中的時空，愛因斯坦的相對時空就是“物質空間”中的時空，從這樣的觀點出發，

牛頓的絕對時空可看成“物質空間”中當“空間物質”密度趨于0的一種極限時空，也就是

牛頓和愛因斯坦思想實驗中的“離所有物體無限遠的空間和時間”，所以兩種時空觀在“物

質空間時空觀”中可以獲得了統一。

參考文獻

牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統一

10

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UnificationofNewton’sAbsoluteSpace-timeViewpointand

Einstein’sRelativeSpace-timeViewpoint

YINYe

CollegeofInformation,MechanicalandElectricalEngineering,ShanghaiNormalUniversity,

Shanghai,200234,China

牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀的統一

11

Abstract

Space-timeviewpointisthecornerstoneofphysicstheoryaswellasthecornerstoneofnatural

science,thegreatphysicists

fromAristotle,Galileo,NewtontoEinsteinattemptedtodefinetimeandspace,butnoneoftho

peranalyzedvariouxistingviewpointsabouttimeandspace,

reviewedtherelationshipbetweentimeandspacebadontheMatterSpaceofDescartes,and

provedbyanalysisthattimediffersindifferentMatterSpaces,thereforecometotheintegrated

understandingofNewton’sabsolutespace-timeviewpointandEinstein’srelativespace-time

viewpoint.

Keywords:NothingSpace,MatterSpace,AbsoluteTime,RelativeTime,Relativity,

NewtonianMechanics