|
物理学面对的是变化万千的真实世界。这个世界存在着数不清的实体，又称作物体。首先，人们发现，物体之间有界限，有间隔，物体有大小的不同，间隔也不同，为了用数量来比较这种不同，人们引入长度的概念，同时有发现，需要三个数据才能完全确定物体之间的间隔和位置，每一数据代表一维，所谓三维空间。由此可见，空间的引入完全是测量的需要，完全是为了用具体数据描述物体位置大小的需要。用数据的多少描述物体性质，用数据之间的关系来描述物体遵循的规律，是物理学最大的特点也是最大的优点。这些数据又称为数量，即物理量。 由此可以看出。空间完全是为了描述物体的性质而引入的，与物体不可分割，离开了物体，谈不上所谓的空间。 引入物理量必须满足：1、该数量确实可以准确描述物体的某一性质或某一状态。2、该物理量必须是可测量的，提出者应给出具体的测量方法（直接的或间接的）。 然而，实践证明，只有三维空间的数量仍然不能完全确定物体之间的间隔：许多物体可以有相同的位置，但他们并不重合，也不可能重合。举个例子，公园里的座位具有确定的位置，有成千上万的人使用过该座位，也就是说，这些使用座位的人具有确定的空间位置，然而他们并不重合，说明他们之间仍然有间隔，这种间隔的大小用数量表示就称作时间。 人们发现，物体的空间位置是变化的，引入了时间，就可以恰当地描述物体的变化的快慢，就可以用时间间隔来量度物体运动的先后，量度运动的因和果。 有了三个空间数据和一个时间数据，就可以准确描述物体运动，因此者四个数据有称为"四维时空"。 人们从时空的概念抽象出"空无一物"的理想时空：空间无限延伸，因而任何位置都可以选作坐标的原点，"均匀"：所有这些"原点"都是等价的：以该点对称。时间是"均匀"地流逝。这些是人们对直观的时空的共性的总结，是研究物理的基础。 质量的力学意义有两个，一个是惯性的量度，一个是作为引力"荷"。这就给质量提供了两种测量方法。例如地球的质量，月球的质量显然是作为引力"荷"，两种质量的提法，个人认为是为了留下理论空间：万一两种方法测量得出的数据不同，也有理论解释的余地。当然。就现在的水平，两种测量方法得到的数据没有统计意义的不同。这一事实也说明，把质量分成两种确乎多余。这也是广义相对论里两种质量没有区别的实验基础。 另一考虑是与电磁定律的可比性：当所有荷电粒子具有相同的荷质比时，只要他们的初始运动状态相同，则在任何时刻必定具有相同的运动状态（例如速度位移相同）。这和引力有相似性（例如，不同物体若平抛速度相同，则任意时刻速度位移相同）。这样人们想象，是否我们观察到的世界只是一种特殊的引力荷质比相同的情形？作为一般性，把引力荷与质量区别开来是必要的。 |