空間是不是一種物質?

評論員老涸


從科學家們的研究發現來看,空間並不是物質,空間是物質和能量存在的載體。同時,空間雖然不是物質,但它與物質是密不可分的,可以說物質讓空間更有了存在的意義!

除了空間,時間同樣如此,愛因斯坦早就強調過空間與時間是一體的,簡稱“時空”,沒有單獨的時間和空間的存在,它們出同時存在,同時消失!

所以說,也並不存在沒物質的時空(這裡的物質是廣義意義上的,不僅僅包括我們看得見的物質,也包含能量,場等)!而宇宙大爆炸的過程就是空間,時間和物質同時產生的過程,三者同時出現!

而同樣是愛因斯坦的幌子相對論表明,物質與時空可以進行互動,可以完成時空結構的彎曲,這也是我們所說的引力的產生。而引力波的發現更是證明了這一點!

同時,即使是我們所說的真空,也並非是真的“空”。除了時空結構的存在,按照量子力學的解釋,真空裡“生機勃勃”,不斷衍生出虛粒子然後迅速湮滅,好像大自然特別討厭真“真空”,總是想方設法阻止真“真空”的出現!


宇宙探索


空間並不是一種物質!

空間和時間都是物質的容器!因而,物質運動和發展都要在空間中進行,並以時間和空間進行標度!舉例來說,就像一個家裡有一個小孩,從出生到他死亡可以都在房子裡生活!小孩就是小孩,房子就是房子,房子永遠成不了小孩!物質可以產生、也可以消失,就如同小孩一樣,但是房子可以存在很多年!空間也是這樣!

所以不能把所有的東西都定義成物質!物質最基本的屬性就是要不斷運動變化和發展!但是還是有一些東西,可能會一直保持穩定,比如時間和空間,這些就不能定義成物質!就如同不變的一個玻璃瓶,可以裝水、裝酒、裝醋!玻璃瓶就相當於空間,而水、酒、醋就是物質!

總之,時間和空間都不是物質,都是相對穩定的存在!而物質則是不斷運動、變化和發展的存在!


地震博士



空間是物質運動的場所,也就是說空間是“容器”,宇宙看空間中散佈著各種天體和物質,而宇宙空間本身還在不停的膨脹。

我們平常看到的空間只是看起來空蕩蕩的而已,實際上空間中有許多原子在飄蕩著,宇宙空間雖然號稱真空,但是每立方厘米還是有幾個原子存在的,所以說宇宙中是不存在絕對真空的,看起看空無一物發空間其實是被各種各樣的物質所填滿。

目前位置人類沒有發現空間是一種物質,也沒有發現“空間子”這種東西,目前人類對空間的瞭解僅限於時空一體化,時間和空間並不是互相孤立而是互相聯繫的,物質存在於空間之內,而物質的運動對應著時間,愛因斯坦讓人們知道了自己生活在三維空間加一維時間的宇宙中。


雖然不知道空間是不是物質,但是人們知道了空間是可以內彎曲的,牛頓認為質量越大引力也就越大,可是牛頓不知道什麼原因導致了質量越大引力越大,直到愛因斯坦的相對論指出了空間可以被彎曲。

愛因斯坦認為引力和磁場一樣其實也是一種“場”,質量大的物體像四面八方彎曲周圍的空間,把空間形成一個向下的凹陷,引力就是這種空間凹陷的產物,這也進一步揭示了引力和空間的本質。

宇宙空間起源於138億年前的大爆炸,而大爆炸之前的奇點內沒有任何的物理定律存在,也不存在時間,而大爆炸之後才產生了物質產生了時間。


宇宙探索未解之迷


空間是不是物質,科學上也沒有一個明確的定義,但是一般認為空間不屬於一般物質,而是反應物質存在、運動的場所。



不過如果打開腦洞,把空間定義為一種特殊的物質似乎也並非是異想天開。量子力學認為一切物質分割到最小都是量子化的,即存在最小的基本單位。比如常見的基本粒子可以是量子、光子也是量子。而量子力學還定義了引力也是可以量子化的,即引力子。雖然一直沒有找到引力子,但是引力波的發現似乎給我們帶來的新的希望。如果引力子被發現,那麼我們是否可以設想空間也是量子化的,存在一種空間子。



空間子是一種特殊粒子,它是一切實物粒子的容器。空間子的不同排列構成不同屬性的空間,比如空間的彎曲就是通過空間子的特殊性排列實現,還有蟲同的打開也是一些特殊的空間子在起作用。當然了,既然空間可以量子化,那麼時間是否也可以呢?存在一種可以“老化”物質的時間子呢?



總之,世界之大無奇不有,只是怕你想不到。就像當初德布羅意提出物質是一種波的時候,很多人都感覺是荒謬至極,但現在確是實實在在的物理學定律。


科學探秘頻道


空間並不是物質,空間只是物質存在的場所,時間與空間密不可分。物質的存在對應著空間,物質的運動變化對應著時間,故時間和空間統稱為時空。

通常,物質包括實物和場。實物也就是我們生活中常見的固體、氣體、液體等由粒子構成的物質,比如空氣、水、太陽等。場通常是指電磁場和引力場,場態物質具有能量和質量。


自從愛因斯坦的相對論將時間和空間聯繫到一起後,人們對時空又有了全新的認識。我們生活在三維空間,另加一維時間,被稱為四維時空。按照廣義相對論的解釋,物質的存在會彎曲時空,質量越大的物體,對時空的彎曲程度也就越大。這個可以從二維空間的彎曲情況來理解。

量子力學也賦予了我們全新的時空觀。在量子世界中,時間和空間尺度都存在最小的極限。普朗克時間是最小的時間間隔,為10^-43s,沒有比這更短的時間存在了。普朗克長度是有意義的最小可測長度,為1.6x10^-35m,是一個質子大小的10^22分之一。



現代科學研究表明,真空並非完全是虛空,真空中存在著量子漲落現象,由此產生的卡西米爾效應,已經被實驗所證實。真空就像是能量海,所有物質都存在於這個海中,物質跟時空本來就是密不可分的。

目前廣義相對論與量子力學中,最關鍵的部分就是引力量子化,也許未來的大統一理論能讓人類更深刻的理解什麼是物質,什麼是時空。


科學探索菌


如果空間是一種物質,那麼時間也是。

我更傾向於相信時間與空間是物質的基本屬性,它們本身並不是物質,因此,時間與空間不會脫離物質而單獨存在。

量子力學告訴我們,即便是“一無所有”的真空依然存在著真空零點能,量子力學的奠基者之一狄拉克描述真空為起伏不定的能量海,能量憑空的出現並快速消失,從零點能那裡賒借能量並迅速歸還。因此,我們常說的真空並不是真正的空,真正的“空”是不存在的。

空間可能保持著最低的能量態,但它不可能是物質。

在《星際穿越》中有過這樣的描述,時間在高維空間中以物質實體形式存在,這應該就是大膽的設想了吧。

過去、現在與將來,可能在高維空間中就是已經翻越過去的山峰、正在翻越的山峰以及前面待翻越的山峰。

在我看來,時間與空間只是物質的基本屬性,是物質與生俱來的。

你們的看法呢?

本回答由一枚遊戲科幻迷原創,感謝點贊關注,我們一起科幻想象、暢遊宇宙!予人玫瑰,手有餘香!


一枚遊戲科幻迷


辯證唯物主義認為空間是物質的存在形式,是從物質世界抽象出來的一個概念,是為了描述宇宙才產生的,是屬於概念物質。而在物理上,空間是一種實實在在的物質。

人們對空間的認識經歷了漫長的過程。從古希臘的德謨克利特認為任何事物都是由原子和虛空組成的,原子是存在,而虛空是非存在。非存在不等於不存在。雖然難以理解,但還是一些閃光的思想。牛頓承認空間的物理實在性是因為“加速度”的概念,牛頓力學認為加速度是相對於空間而言。因此空間是必須存在的,但又認為它是空無一物的,這就產生了矛盾。


所以牛頓本人及同時代的有識之士隱約覺察了這個矛盾,但毫無辦法。笛卡爾對“虛無空間”不認可,他認為空間和物體的廣延性是同一的,認為“一無所有的空間是不存在的”,即不能把“空間”獨立於物質而存在。

從十九世紀到二十世紀,人們對空間的認識不斷加深,一開始認為真空中充滿著“以太”,認為它絕對靜止,以此來作為絕對靜止的參考系。並用它來當介質傳遞引力和電磁波。但當邁克耳遜做了那個著名的“以太漂流”實驗證明“以太”不存在並得出光速是不變的結論後,愛因斯坦據此提出狹義相對論。


認為空間是相對的,隨著物質的運動而變化,真空中沒有“以太”。在事實面前人們逐漸接受了狹義相對論,但對真空的認識變成了空無一物。後來閔可夫斯基提出稱為“世界”的四維時空,把時間看成第四維,為狹義相對論提供了數學基礎。但狹義相對論也沒有消除笛卡爾對“空間”是獨立存在或竟然是先驗性存在的見解所表示的懷疑:人們認為閔可夫斯基空間是一個物質和場的載體,抽走了物質和場以後依然存在。從這個意義上來說這個真空加時間――閔可夫斯基空間是一個沒有任何物質的純粹的空間,儘管它隨著物質的運動而變化。實際上這樣的空間是不存在的。

直到廣義相對論的發現,這種觀點才得到了改變。廣義相對論認為笛卡爾說的接近真理:一無所有的空間是不存在的。亦即沒有場的空間是不存在的。空時是不能獨立存在的,只能作為場的結構性質而存在。而場就是物質。現在科學證明真空並不空,裡面充滿了各種粒子。包括虛光子和負能量。現在空間的概念,搜狗百科是這樣說的:空間是具體事物的組成部分,是運動的表現形式,是人們從具體事物中分解和抽象出來的認識對象,是絕對抽象事物和相對抽象事物、元本體和元實體組成的對立統一體,是存在於世界大集體之中的,不可被人感到但可被人知道的普通個體成員。從這裡看出空間是物質的延伸,宇宙不存在真正沒有任何物質的空間。空間是物質。

在廣義相對論中,空間和時間一起被看作是場物質,它們受物質的影響,大質量的天體能夠彎曲時空,彎曲的時空就是引力場。所謂的引力只不過是時空彎曲的幾何效應,實際上是小質量的物體在彎曲時空作“短程線”運動而已。


就像一個原來平整的彈簧床,中間放一大鐵球,鐵球周圍明顯凹陷彎曲,這時一個小球從旁邊經過,運動軌跡必然是沿著彎曲的面走的一條曲線。看上去是圍著大鐵球在轉,感覺是大鐵球在“吸引”小球,實際上大鐵球對小球並沒有額外的力,小球已經感受到“力”了這就是廣義相對論對“引力”的解釋。當然理論上沒有大質量的時空相對是平坦的,平坦的時空是沒有引力場的。

空間作為物質是可以改變形態的。


物原愛牛毛1


從字面上說,我們不能稱空間為一種物質。但是很可能,空間的幾何就是物質的基礎。

例如我們把一張紙兩邊粘貼起來就可能形成一個圓柱體,把一條水管首尾相接,就構成了一個封閉的空心環狀體,我們把一根線打成結,就可能形成一個團狀物質……只要把空間的幾何進行扭曲,可以形成一種新的空間結構,產生新的結構性質(這個在蛋白質的四級摺疊結構上面體現得淋漓盡致)。


能量的本質

自從愛因斯坦在廣義相對論中把引力定義為四維空間的一種幾何,之後我們有了引力波的概念,一種以空間扭曲形式傳播的能量,這可能揭示了能量的本質——能量很可能就是空間維度扭曲的結果(無論哪種形式的能量)。

質量的本質

而愛因斯坦同時又給出了質能方程,暗示了能量與質量的同源性,即質量就是能量。

因此質量很可能也是空間維度的某種扭曲形式!質能方程中質量與能量的轉化,實際上只不過是空間扭曲形式的轉化!

所以根據我個人的思考,我認為空間可能就是物質的本源。但這裡所說的空間,不只是三維空間,也不只是四維時空,那可能是有更多的維度構成的多維空間。

這種觀點可能跟超弦理論有相當的兼容之處。目前最流行的超弦理論認為空間有11維(其中一維是時間)。而這些不同維度的量子的摺疊疊加起來,構成了不同的基本粒子,這些例子展現出不同的特性,例如質量、電荷、色荷等等。


超弦理論的弦是什麼?

超弦理論裡邊的弦到底是什麼呢?弦的本質是什麼呢?似乎在很多對超弦理論的描述當中,都沒有正面的回答這個問題。

實際上超弦就是對某空間維度的量子的形象描述。因而維度的最小量子單位可能就是弦,空間本身就是物質。


小宇堂


空間是一種物質?應該說空間是物質存在的地方吧,空間中有物質,但是空間是不是一種物質呢?這應該是哲學範疇內的問題。

雖然現在的科學技術已經很發達了,但是人們對於空間的瞭解,對於空間的研究,比如說空間內暗物質的研究,可謂是才剛剛開始。馬克思哲學理論認為,世界是物質的,一切客觀存在的形式都應該是物質的,這是哲學的定義。

而科學對於物質的定義則是:物質是能量和質量的存在形式,就像是光一樣,它主要體現在能量形式而非物質形式,我們討論光的時候一般不會討論光的質量,但是光是一種物質。所以綜合看來,哲學裡的空間是物質,但是科學裡面的空間卻不是物質。

空間是一切客觀事物存在的載體,就像是一個容器一樣,所以如果說空間可以類比為一個容器,那麼空間也應該是物質才對。

可以說沒有物質存在的空間是不存在的,現代科學認為,空間中充滿了暗物質,只是目前為止暗物質還沒有被探測出來而已。

但是空間這個東西,的確是很抽象的一個概念,非要說空間是一種物質的話,似乎也有些牽強。空間更像是一種特性,而這種特性是所有物質都具有的,因為一個物質只要存在那麼它就一定會佔據空間,一定會有空間內的方位性和廣延性。物質還有一個特性那就是可以獨立存在,但是空間似乎是不能獨立存在的,因為凡是空間中一定有物質,一旦空間中沒有了物質,那麼空間也就不存在了。我們通常所說的真空,其實並不是真正意義上的“空的空間”,空間更像是物質的基本屬性,而不是一種物質。


鏡像宇宙


題主的問題關乎我們如何認識世界,這個問題科學家們也從未停止過思考。從古希臘開始人麼就在思考這個問題,德謨克利特(約公元前460~公元前370)認為萬物的本原是原子和虛空。原子是不可再分的物質微粒,虛空是原子運動的場所。

牛頓贊同德謨克利特的觀點,即物體在空間中運動。這個空間必須是個巨大空心的容器,是一個能裝下宇宙的牢固的盒子;其中有一個巨大的支架,物體在上面做直線運動,直到有外力迫使他改變方向。這就是牛頓的觀點。但這個容納世界的“空間”是由什麼構成的呢?空間是什麼東西呢?

對我們而言,空間的概念似乎很自然,但這是由於我們十分熟悉牛頓物理學。如果認真思考的話,空空如也的空間並非我們的直觀體驗。從亞里士多德到笛卡爾,整整兩千年來,德謨克利特關於空間是一個與物體不同的特殊實體的觀念,從未被視為理所當然。對亞里士多德和笛卡爾來說,物體具有延展性,這是物體的一種屬性;如果沒有物體被延展,延展性也就不存在。我可以把杯中的水倒掉,接下來空氣就會填滿整個杯子。你見過一個真正空空如也的杯子嗎?

亞里士多德解釋說,如果兩個物體間沒有東西,那麼就什麼都沒有。怎麼可能同時存在某種東西(空間)又什麼都沒有呢?粒子運動於其中的空間究竟是什麼?它是某種東西,還是什麼也不是?如果它什麼也不是,那麼它就不存在,沒有它也可以。如果它是某種東西,它唯一的性質就是待在那兒,什麼也不做,果真如此嗎?

所以,自古以來,在存在於不存在支架你搖擺的空白空間的概念,就一直困擾著思想家。德謨克利特本人把空白空間作為其原子世界的基石,但並沒有把這個問題解釋清楚。他說空白空間是某種“介於存在於不存在之間”的東西。原子存在,空間不存在。這太難理解了。

牛頓復興了德謨克利特關於空間的觀念,他認為,空間是上帝的感官,嘗試以此來解決空間問題。沒人能夠理解牛頓的“上帝的感官”是什麼含義,也許牛頓自己也不明白。

牛頓認為世界應該是由空間、時間、粒子構成的。當然,在牛頓看來,空間就是空,時間記錄變化,粒子構成物質。同時牛頓包括後來的很多科學家一直在尋找另外一直物質——以太。但隨著邁克爾孫·莫雷實驗的結果證明了以太根本不存在。

到了法拉第、麥克斯韋年代,電磁學走入了人們的世界,對於人類的貢獻都是很大的,我們有了大批的發電廠。與此同時我們對於世界的認識也有了很大的改觀,因為法拉第、麥克斯韋提出了電磁場的概念。於是人們的世界觀變成了這樣:

愛因斯坦當然不相信上帝的存在,他認為牛頓關於空間本質的解釋完全不可信。到了1905年,愛因斯坦提出了狹義相對論,對於時間和空間有了新的認識,愛因斯坦認為時間和空間應該是一個整體,提出了時空的概念

但愛因斯坦遇到了兩個問題,第一個是:如何描述引力場?第二個是:牛頓的空間到底是什麼?

愛因斯坦的非凡天才之處就體現於此,這也是人類思想史上最閃亮的時刻之一:如果引力場實際上就是牛頓神秘的空間呢?如果牛頓的空間只不過是引力場呢?這個極其簡單、優美、智慧的想法就是廣義相對論。(1915年提出)

世界並不是由空間、粒子、電磁場、引力場組成,而只是由粒子和場組成的。牛頓的空間就是引力場,或者說引力場就是空間。

但是與牛頓平直、靜止的空間不同,由於引力場是一種場,它會運動與起伏,並遵循一定的方程——和麥克斯韋的場與法拉第的力線一樣。

這是對世界的極大簡化。空間不再與物質有所分別,它也是世界的一種物質組成部分,與電磁場類似。它是一種會波動起伏、彎折扭曲的真實實體

我們也並不是被容納在一個無形固定的支架裡,我們是在一個巨大的、活動的軟體動物內部(不要當真,這只是愛因斯坦的比喻)。太陽使其周圍的空間彎曲,地球並不是由於神秘超距作用的吸引才圍繞太陽運動,而是在傾斜的空間中沿直線運動。就像在漏斗中轉動的珠子:不存在什麼由漏斗中心產生的神秘力量,是漏斗壁彎曲的特點使珠子旋轉。行星圍繞太陽運動、物體下落,都是因為它們周圍的空間是彎曲的。

更準確的說,彎曲的不是空間,而是時空——愛因斯坦在1905年證明的時空,它不是一連串的瞬間,而是一個有結構的整體。


媽咪叔專注通俗易懂趣味科學科普。

科學的基本觀念本質上大都很簡單,通常都可以用人人皆知的語言來表達。——愛因斯坦


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