请哲学牛人精辟、准确的地谈谈莱布尼茨、牛顿、爱因斯坦对空间和时间的理解。 爱因斯坦说：在空间中，时间会随重力的改变而改变。这句话如何理...
2.莱布尼茨的时空观认为 时空是单子（不可还原的存在）的属性，即时空是一种附属物 而不是独立的绝对存在。参见《单子论》http://baike.baidu.com/view/782383.htm
3.爱因斯坦的相对论我读过后没太懂。相对论（狭义）的结论有6个（证明过程我不完全懂，不过它们已经被实证了），理论前提有两个。结论是：①运动的钟会变慢②运动物体在运动方向上长度缩短③‘同时’是相对的④光速不可逾越⑤在低速下相对论力学可以变为牛顿力学⑥E=mc2；狭义相对论成立的前提是：①相对性原理：物理定律在所有惯性系都相同②光速不变原理：光速在所有惯性系值都相等。
哲学上讲时空的理论，值得一提的还有贝克莱和康德的理论。
4.贝克莱认为时空是主观的，是依赖人（主体）而存在的，只有经验的主观性 并不存在客观性，即你不经验时空 时空就不存在。
5.康德综合了上述几种看法之后 提出了时空具有“经验的实在性”与“先天的观念性”，即在经验之后 时空是实在的，在经验之前（注意这是康德最伟大的理论贡献之一）它具有先天的观念性，即在经验之前 时空就已经作为‘先天认识形式’存在于我们的观念之中。
讨论这样的问题，我们可以从一个字开始——无
哲学家尝试理解它，宗教家则尝试体验它，那个时代的自然科学家则尝试创造它。
古代的西方人由于秉承于希腊哲学的思辨，对于逻辑和哲学的深入反而使得他们更加难以理解“无”，亚里斯多德的哲学思想哲否定虚无的存在，这恰好与基督神学结合于一起，形成了统治西方大部分时间的世界观，他们认为上帝从无创造了世界，那么这说明上帝厌恶虚空，上帝在空间无所不在，虚空则是与魔鬼相类似的观念。随着人们外在空间的发现，老的哲学观念越来越难以解释所能观察到世界，接着出现了哥白尼日心说，伽利略等人物，但是那时对老哲学观念的怀疑就意味着怀疑上帝，所以才有哥白尼的悲剧，伽利略的屈服。
但是随着对外太空的了解，老的哲学观念越来越难以解释，上帝无所不在渐渐失去可靠性，神学对上帝讨论变成了，上帝是超然存在而不是无所不在，科学开始与神学分道扬镳，这也使得科学家们对‘无’，或者说真空的探索得以变得安全。
第一个要说的是笛卡尔（他也讨厌真空的存在，他是虔诚基督徒）学说，在物理学上，笛卡尔强调有某种物质"以太"充满空间，因为自然厌恶真空，以太传递物质间的相互作用，就这样，宇宙中充满以太，太阳的转动在以太中形成涡流，涡流带到行星，如同在水中的涡流一样。这样学说完全是想象出来，满足人们思辨的需求。但是，随着对太空的观察的深入，他的学说越加难以解释，比如太阳大漩涡里还有地球——月亮的这样的漩涡，方向速度不相同，在比如某些行星绕着恒星转动方向不一致。那么他的理论自然失败了。
第二牛顿，牛顿的自然哲学之数学原理的问世是物理界的转折点，其影响波及自然科学全部领域，至今为止，还没有那个学术成果能超过他。在世界观点上，牛顿是个自然神论，在其原理提出的绝对空间绝对时间的观念自然引起不少哲学家们的讨论，形象点说来，整个宇宙是在一个绝对静止的空间和绝对的时间流动中运行的，绝对的空间与时间完全独立于物质，但是这样出现了一个问题，绝对静止的空间我们无法观察到，因为我们所观察到的世界都相对运动的，绝对的空间需要一个绝对静止的参照物，但是哪里去找得到。而且，由于绝对的空间无法解释光的传播，所以牛顿也引进了以太的说法，类似笛卡尔的以太说，这样光也就有了传播介质，所以真空又给抹杀了。
第三莱布尼茨，在数学的成就我不予多说，而且他与牛顿关于微积分的争论也不说，在物理学方面，他自然反对牛顿的绝对空间绝对时间，他提出了相对空间，但是他相对不同于爱因斯坦的相对，当然，也必然影响过爱因斯坦。他的“相对”主要是反对与牛顿绝对空间的独立于物质的性质，牛顿认为空间可以独立物质，也就说，其实物质不存在了，空间也可以存在。而莱布尼茨则认为，在逻辑观点上，物质先于空间，只有物质存在了，空间才有意义，空间是为了显示物质之间排序，就像时间一样，也有一个序列。所以空间是物质与物质之间的关系，这样一种相对性。他认为没有了物质，就没有了空间，不存在真空。
第四爱因斯坦，这个哥们的传说我们大都比较清楚，他放弃了绝对空间、绝对时间和绝对运动的概念，一切都是相对的，还有两条公设，一为，恒速相互运动观察者之间的运动定律和电磁定律都相同，二为，光速不变原理，与参考系无关。这样的宇宙观在低速（远低于光速）情况下就变出牛顿的宇宙观（牛顿定律是爱因斯坦定律的一种极限情形），其结果是在低速运动下，爱因斯坦的狭义相对论变成牛顿运动理论，广义相对论则变成牛顿引力论。在爱因斯坦的时空观中，物质与能量等同，在无质量能量空间中，空间是平坦的，但是一旦有了质量或者能量，空间必然发生扭曲，物体在在这扭曲空间中只能缘着最块路径走，所以看起来就像有力拉着其走动一样。时间则是相对的，肤浅理解，相对某参考系而言，你速度越快，你时间越慢，但是你无法知觉到的。反过来，相对你而言，那个参考系也是以某个速度远离你，那么你看来，参考系时间变慢了。结果是你们都觉得对方时间变慢了。所以爱因斯坦的空间中不需要介质，这也使得真空得以存在，但是随着对真空的更加深入，在量子理论的加入后，真空也变得更加不是真空，一下就不说了。
总的说来，整个宇宙学就是关于对真空的讨论，一起成果来源于真空，无中生有。
莱布尼茨的空间是有限的三维球形空间，时间和空间是没有关系且分离的。
牛顿的空间是三维的无限空间，时间和空间是有联系但可以分离的。
爱因斯坦的空间是 有限无边，时间和空间是不可分割的四维空间。
爱因斯坦时间观~
直到今天，人们仍然坚持这样的观点：时间的性质是一维的长度，时间的单位应该用“小时”或“秒”来表示，事实真是如此吗？在这里我先大胆地提出几点疑问：如果时间真是一维的长度，它为什么不能用标准尺来衡量却要用标准钟才能计算？既然时间是长度，它为什么不能用长度单位米来表示而非要用“小时”和“秒”来表示？“小时”和“秒”也是长度单位吗？如果是长度单位它们与米是什么关系？两者能换算吗？反之,如果不是长度单位干吗要用它们来表示时间长度？相信这些问题是没有人提出过的，也是极难回答的，至少不能说它们是幼稚的问题，回答不上来的问题一定不是幼稚的。
可以肯定地说，我们今天使用的时间概念是含混不清的，其中存在着许多明显的矛盾，应该说这完全是我们理论自身的矛盾，与时间本身无关。
有史以来，由于人们对于时间概念的错误理解，必然导致今天一切有关的物理学理论都不能算做正确的科学理论，虽然现有的这些物理学理论也能在一定程度上解释宇宙的局部，似乎解释的也很正确，但终归不可能建立起一个完整的、大统一的宇宙科学理论，纠其原因就在于我们并不真正了解“时间”。
事实上宇宙是极其简单的，因此解释宇宙的科学理论也必然是极其简单的而不是相反，它大大地超乎了我们所有人的想象。如果你把宇宙想象的越复杂、越神秘，你就越无法把握宇宙；假如你把宇宙想象的很简单，你就会惊奇的发现，宇宙原来是透明的，除了量和量的分布以外什么也没有，那时你会瞠目结舌。
破解宇宙之迷的前提在于破解时间之迷，破解时间之迷的前提在于破除传统的“时间观念”，它既是一层窗户纸，也是一道铜墙铁壁，如果你具备了超越爱因斯坦的想象力，这层窗户纸将一捅即破，你相信吗？现在就让我们来破解时间之迷。
在真实的宇宙中，时间的形象并不是我们想象的那样是“一维的长度”，而应该是“三维的体积”。时间的单位既不能用“秒”来表示也不能用“米”来表示，而应该用“立方米”表示。人们通常所说的“小时”和“秒”以及“天”和“年”并不代表时间单位而只代表“角度”单位。在真实的宇宙中，时间的真正形象并不是角度，而是存在于角度中的“角体积”。现在我们就来专门讨论这个问题，首先从时钟谈起：
我们知道，不同时钟上的表盘面积大小各不相同，但所有时钟表盘面积中存在的角度却完全相等，都是三百六十度。当时针在盘面上转动了一周时，我们说时针走过了十二小时的时间，同时也可以说时针转动了三百六十度角，这说明表盘上的十二小时单位正好等于三百六十度角，而表盘上的一小时单位也正好等于三十度角。由此看来，小时的概念并非长度单位，而实际上代表着角度单位，小时和角度两者之间是可以换算的。换句话说，所谓一小时实际上就是表盘上三十度角的代名词；反之，表盘上三十度角也正好相当于一小时。
一定有人会问：既然你说“小时”不是时间单位而只能做为角度单位，那么我们通常所说的一小时时间又是什么意思呢？我们仍以时钟为例进行说明。
在表盘上，如果时针转动了三十度角我们就会说时针走过了一小时时间，这就好比表盘上的一条半径扫过了三十度夹角中的角面积；如果时针转动了三百六十度角，就等于这条半径扫过了表盘周角中的圆面积。我们说：无论是三十度夹角中的角面积还是三百六十度周角中的圆面积就是体现在“时钟”里的时间，换句话说：在“时钟”里，时间的形象直观地体现为面积单位，所谓“一小时时间”就是表盘上三十度夹角中的角面积，“十二小时时间”就是表盘上周角中的圆面积。
现在我们知道了，在“时钟”里小时的概念原来是指角度单位，而所谓的时间不过是体现在角度中的面积，因此，我们再也不应该说：时间有多长？而只能问：时间有多大？时间的单位既不能用秒来表示，也不应该用米表示，最多只能用平方米表示。
说到这里你感觉吃惊吗？请不要急于反驳我。一切时钟上的表盘面积和刻度都是不动的，它代表着静止的时间，一切时钟上的表针都是运动的，它们代表着运动的物体，这说明物体只能在静止的时间中走动。当某个时钟上的表针停止转动时，我们不能说时钟里的“时间”停止了，因为代表时间面积的表盘和刻度本来就是不动的，我们只能说运动的表针在时间中停止了。这个意思是说——时间本身是从来不动的，时间是静止的。
在“时钟”里，时针就象运动的物体，只能在时间面积中通过，时间是物体运动扫过的面积而不是走过的距离长度，在所有的表盘上都不能体现出时间线段的长短，而只能体现出时间面积的大小。一定有人不同意这种看法，认为如果把表盘上的时针看成是由无数个质点组成的半径，这样每一个质点掠过的弧线就是一条时间线段，它就可以用长度单位米来表示，时间还会体现为长度。我们承认，所有面积最终都是由线段叠加而成的，但是任何线段即使再细也会具有一定的宽度，从本质上讲仍然可以被看成是一个面积单位。同理，在表盘上移动的质点即使再小也应该被视为一段半径，它在转动中所留下的痕迹必然是由长度和宽度构成的面积，所以我们说：在表盘上时间的形象只能体现为面积，而不是长度。单一的长度单位不能唯一地确定面积的大小。
通过以上的分析肯定会给人一种错觉，似乎时间真的就是面积单位，其实这种理解也是不对的。事实上,我们在前面所说的“时间”不过都是时钟里的时间而非真正意义上的时间。真正意义上的时间既不是长度单位，也不是面积单位，而只能是体积单位。
我们知道，所有时钟最早都是根据地球的自转原理而设定的，地球才是真正的标准钟。一切时钟都应该被看成是地球钟的投影，时间在这个投影平面上只能表现出面积的特征，而在地球钟里，时间的真正形象必然体现为体积。
地球自转一周同样等于走过三百六十度角，但地球转动一周并不等于走过了十二小时单位，而是被规定为二十四小时单位，这样地球钟上的一小时单位就应该等于球体中的十五度夹角。这就是说：在地球钟里，一小时就是十五度夹角的代名词。与时钟不同，地球钟上的一小时单位里的“时间”并不是两条半径夹角之间的角面积，而是垂直于地轴上的两扇半圆面积夹角之间的角体积，这就象我们把一个西瓜均匀地切割成二十四块，每一块西瓜的形状就类似于一小时单位中角体积的形状。如果把二十四块角体积看成是一个整体，它就是地球钟周角中存在的球体积，这个球体积就是地球钟自转运动所占据的时间体积，它的大小可根据地球半径长度和球体积公式求出。地球自转运动所占据的时间体积与地球质量所占据的空间体积重合、相等。在这里“时间与空间”终于统一了，它们统一于三维体积。
在地球钟里，时间的形象既不是质点掠过的弧线距离，也不是旋转半径扫过的面积，而是旋转平面扫过的体积。时间的单位既不能用米来表示，也不能用平方米来表示，而只能用立方米来表示。
曾经有人形象地把时间比喻成时间管道或时间隧道，这简直是天才的比喻，既然是隧道就必然要用体积来表示，不过任何时间管道都不可能是直管，而是一个封闭的曲管。这是由于一切物体的运动都是在一定的范围内旋转，就象时针和地球钟那样在角度中进行一样，无论是一个原子、太阳系还是整个宇宙。
在太阳系中，地球的公转轨道就是一个典型的时间管道，当然，这个时间管道的样子是在我们的思维中想象出来的，它是地球围绕太阳公转一圈所扫过的体积，该体积的大小等于地球的最大切面与管道的平均周长的乘积。在太阳系中，所有行星都在自己的时间管道中围绕太阳中心旋转，由于不同行星的管道的截面积大小和平均周长各不相同，因此，我们说每个行星运动所实际占据的时间体积大小不同，并且它们都不处在同一个时间体积中。所有行星公转一周都叫做走过了一年的时间或三百六十度，这说明一年的单位实际上代表太阳系中的三百六十度角，在地球年中存在的时间管道体积与木星年中的时间管道体积肯定是不同的，应该说木星旋转运动所占据的“年角度”中的时间体积明显地比地球运动所占据的“年角度”中的时间体积要大，这好比说木星质量占据的空间体积要比地球质量所占据的空间体积要大一样，并且它们同样也不处在同一个空间体积中。
在地球钟上，一切物体都可以被看成是在自己的时间管道中象时针一样围绕着地轴旋转，任何单个物体或质点的时间管道截面与管道周长的乘积就是该物体旋转运动所占据的时间体积。地球上所有物体或质点的时间管道体积累计的总和构成了地球整体自转运动所占据的总时间体积，这个时间体积的形状也是一个典型的以地轴为中心的时间管道。地球是一个球体的时钟，也是普通时钟的原型。地球上每一个单个物体的运动都不处在同一个时间管道体积中，或者说不具有同时性，但它们又都同处在一个更大的时间管道体积中，这就是地球的总时间管道体积，它的大小与地球质量所占据的空间体积大小相等、重合。
就宇宙整体而言，它是一个最大的标准钟，在宇宙钟里存在着各种不同层次、大小不等的时钟，包括银河系钟、太阳系钟，地球钟和原子钟、光子钟等。宇宙中一切物体的运动就象永不停止的表针一样确定着自已在时间体积中的位置和坐标，我们今天所感觉到的所谓时间的快慢，实际上并不是时间本身的快慢而是地球自转和公转运动的快慢，它与地球的动量和速度直接有关。要想知道最后的答案，我们必须按顺序讨论。
宇宙中一切物体的运动都是在“时间体积中”进行的而非随时间运动；一般说运动的总是物体，而不动的总是时间，运动与时间不可分。时间的本质是三维的体积，时间量的单位用立方米表示。
宇宙中时间完整地隐藏在空间中，与空间体积重合、相等，因此我们很难发现它的存在，误以为时间是看不见摸不着的，并且是无法把握的。宇宙中时间与空间是对称统一的，两者重叠在一起形成了三维时空。三维时空观比所谓的四维时空观更简单、更易懂，并且能够直观地描述，因此更具有合理性。
宇宙中时间是静止的而非均匀的流逝，一切物体都是在时间中而非在空间中持续地运动。一切物体运动相对不动的时间而言都是绝对的，时间没有长短只有大小，时间没有快慢之说，因此时间也就无始无终。
宇宙中不存在直线匀速运动，一切物体都在自己的时间管道中循环，这使得时间的特征同空间一样不可避免地表现为弯曲的圆形结构。宇宙是一个旋转的球体，类似于原子、地球和太阳系。
必须强调指出：只有承认了时间的三维性质，才有可能最终解释宇宙，否则我们只能永远在旧理论中徘徊。
在基本上了解了时间的三维性质之后，还要继续讨论另外两个相关概念，这就是动量和速度。在宇宙中，任何单个物体运动所占据的时间体积必然直接与该物体的动量和速度有关，它们共同构成了一组相关的变量。在动量、时间体积和速度三者之间存在着确定的比例关系，其中任何一个变量的量值都是由另外两个变量共同决定的，它们密不可分、相互说明、缺一不可。除了动量、时间体积和速度之外，宇宙中还包含着另外一组变量，这就是质量、空间体积和密度，它们三者之间同样存在着确定的比例关系，其中任何一个变量的量值都是由另外两个变量共同决定的，它们密不可分、相互说明、缺一不可。宇宙中的这两组变量是对称统一的，可以对照解释和相互说明。
必须指出：由于人们过去并不真正了解时间，因此对于“动量”和“速度”概念的理解必然也是含混不清的，以至于在对“动量”和“速度”概念的定义中不可避免地存在着错误和矛盾，在此必须予以纠正。现在我们首先讨论动量。
在教科书中，动量被定义为质点的质量与速度的乘积，动量的单位用千克?米/秒表示，毫无疑问，这是不对的。我们说如果动量等于质量与速度的乘积，那么在动量中就必然应该包含着质量并且一定大于质量，这就是说动量应该被看成是由两部分量组成的，这里有一个问题，如果其中一部分量肯定叫质量，那么另一部分量应该叫什么呢？假设这部分量也叫质量，就等于说动量全部是由质量所组成，两者不存在区别，这是不应该的。假设另一部分量叫动量，就等于说动量中既包含质量同时也包含一部分动量，这显然是矛盾的。也许有人说另一部分量叫速度，那么我们为什么不能反过来也把速度叫质量或叫动量呢？还有，如果动量中必然包含质量的话，在质点失去速度的情况下，质点的质量是否仍然属于动量的一部分？这时我们为什么总认为动量在静止的质点中完全消失了？如果我们不能合理的回答这些疑问，还能肯定地认为动量是质量与速度的乘积吗？况且把动量的单位用千克?米/秒表示也是非常牵强的，因为它明显地是做为一个比值出现的，比值不能够代表一个确定量的单位。比如说质量单位是千克，那么与之相对应的动量单位也应是千克而不是别的。可以肯定地说：现有的动量概念是错误的，是不能成立的，它必须要与质量单位相统一。请不要急于反驳我，这决不是耸人听闻，我们没想到的事情还多着呢。
一个相对地面保持静止状态的铁球，有人说它的速度为零，因此不具有任何动量；还是这个铁球，有人看见它正在与地面一起围绕着地轴转动，因此说它具有很大的动量。两种不同的解释必然得出两种不同的计算结果，请问：铁球到底有没有动量？不用说，回答当然是肯定的。
长期以来，人们始终坚定地认为：运动永远是相对的，在失去或并存着两个不同参照系的情况下不能断定物体动与不动，从而也就无法确定物体有无动量。在这种错误的思维方式影响下人们必然以为所有物体中都不可能存在着绝对的动量，甚至认为物体中的动量是可有可无、时有时无的。这样一来，人们根据相对运动计算出来的动量自然也是相对的动量，应该说这种认识是非常错误的。
可以肯定地说，在真实的宇宙中确实存在着一个绝对静止的参照系，这就是我们反复强调的时间体积，时间和空间是宇宙中唯一不动的东西，（这个问题以后还要进一步说明，时间和空间只做膨胀和收缩运动，只有大小的变化，它们都是有限的。）一切物体只要存在于时间中就必然是绝对运动的，并且具有绝对的动量。宇宙中动量与质量相同，都是物体中固有的量，而且是绝对存在的量，两者是相对独立的。动量只表示物体运动大小的量，是纯粹运动中的量，也叫做占据时间的量。动量的大小只与物体运动所占时间体积的大小和速度的大小有关，而与质量无关。这就象物体质量的大小只与所占空间体积的大小和密度的大小有关，而与动量无关一样。物体中动量与质量等价、平权、重叠；时间体积与空间体积等价、平权、重叠；速度与密度等价、平权、重叠。
在地球上，一切物体都随地面一起围绕地轴转动，在不受到其它物体动量的作用下始终保持原有的动量不变。一个在地面上静止的铁球永远不会自己滚动，除非有其它物体的动量传递给它，迫使其改变原有的速度而在地面上滚动，然而这时铁球所具有的动量已经不是它应有的真实动量，而是附加了其它物体的动量，一旦所施加的额外动量消失后，铁球就会自发地逐渐恢复到原有的速度和动量状态上来，最终停止在地面上与地球一起转动。
现在我们知道了，任何物体在不受到其它因素的影响下总保持原有的动量不变，这就是说物体的动量是固有的而并非质量与速度的乘积，那么物体中原有的动量大小又是如何确定的呢？确切地说：物体的动量是所占时间体积与速度的乘积，这就相当于物体的质量是所占空间体积与密度的乘积一样。如果我们要想确定某个物体的动量大小必须首先确定物体所占的时间体积大小和速度的大小；这等于说：如果我们要想确定某个物体的质量大小必须首先确定物体所占的空间体积大小和密度的大小一样。然而遗憾的是，现有的教科书中的速度概念本身也是错误的，必须先行予以纠正。
教科书中的速度概念被定义为质点的位移与所历时间的比值，速度单位用米/秒表示，这是什么意思呢？按照书上的说法，位移是质点运动所走过的距离，用长度单位米表示。很显然，这种说法至少是不严谨的，我们已经知道，任何质点的运动过程必然要扫过一个管道体积，这就是质点动量存在于其中的时间体积，如果我们仅仅把运动看成是质点走过的距离而不是扫过的体积，就会使动量与时间体积相脱离，这就好比说物体在空间中运动、时间在钟表里进行一样。我们知道，在现有的速度概念中的时间单位用“秒”表示已经是错误的观点了，因为“秒”已被证明只能代表角度的单位，这样一来长度单位米与角度单位秒两者之间不可比，我们总不能说十五度角中究竟存在多少米。即使我们把角度单位“秒”看成是角度中存在的面积或体积，这个速度概念的比值也是不能成立的，因为米与平方米或立方米之间也不可比，我们总不能说一定的面积或体积中究竟存在多少米？还有一点是非常重要的，在现有的速度概念中居然没有体现出动量的概念，这是不可思议的事情。相比之下，在现有的密度概念中明确地体现出了质量的概念。总之，我们今天使用的速度概念表达的内容是含混不清的，根据这样的概念不能反映出速度的真正含义。纠其原因仍在于我们根本不懂得什么是“时间”。
现在就让我们来修改这个含混的概念，在速度单位米/秒中，时间单位不能用秒表示，而应该用立方米表示。长度单位米在速度中是多余的概念，应该改为动量。由于原来使用的动量单位——千克?米/秒是错误的，因此必须更换。为了使动量单位与质量单位相统一，我们把动量单位表述为：千克（动量），这样修改后的速度概念应表述为质点的动量与时间体积的比值，速度单位用千克（动量）/米3（时间）表示。新的速度单位与原有的密度单位是非常对称的：千克（动量）/米3（时间）千克（质量）/米3（空间）我们把修改后的动量、时间体积和速度称之为新概念，它们与物理学中的另外一组变量——质量、空间体积和密度之间存在着数学形式上的对称性和统一性，稍加比较之后就会发现其中存在的合理因素。总之，新概念的出现不仅仅是对旧概念本身在内容和美学效果上的改变，从更大的意义上讲，它预示着一场新的物理学革命将在所难免。
黑洞和时间的关系
依照爱因斯坦的相对论,重力会使时间慢下来.因此当我们接近黑洞的时候,由於受到极强的重力效应,时间确实会缓慢下来,甚至有可能在我们接近到黑洞某个范围内,当经过一秒钟时,外界已过了100年.
若把时钟放在重力微弱的地方(例如地球)是很难(但仍可以办到)测出重力对时间的影响的.但若把时钟放在重力强大,如黑洞之处,则立刻可见到重力对时间产生的影响,至於影响之大小又依观察者位置之不同而有不同.对於掉入黑洞中的太空旅行者而言,重力增大会使他对事物的认知加快;他会觉得他被黑洞吸了进去,一下子就到了「底」.但对位於远方,不受黑洞影响的观察者而言,看到的情形与此恰好相反.在他们的眼中,那位不幸的太空人似乎动得很慢,而且好像越接近黑洞,就移动得越缓慢.原因是,根据相对论的预测,黑洞的强大重力会使时间延缓下来,所以那个太空人似乎永远都还没掉落到底.在最底下的地方 所有的质量和能量都被浓缩为极小的点 空间消失了,时间也停止了.黑洞内应用於外界的一切物理定律都宣告终止,因此我们无从得知黑洞里到底是何种光景.
有一位学家〈史瓦西〉算出一个范围,再范围之内的时间和各种物理现象都和外面不同,例如:时间较慢,重力较大.因为是史瓦西算出来的,所以称为史瓦西半径界面,又称事像地平面.
事像地平面指的是黑洞内时间与外界是完全不同的状态由於光被重力所牵引,在黑洞里的时间一分钟或许等於外界的数十年好比说你现在被吸入黑洞内,你在里面一分钟后就会被挤缩压毁可是或许在几秒后你看到了有其他人也被吸入黑洞内,但这其实是数十年后被吸入的...
十九世纪后期，科学家相信他们对宇宙的完整描述已经接近尾声。他们想象 一种叫“以太”的连续介质充满了宇宙空间，就象空气中的声波一样，光线和电 磁信号是“以太”中的波。
然而，与空间完全充满“以太”的思想相悖的结果不久就出现了：根据“以 太”理论应得出，光线传播速度相对于“以太”应是一个定值，因此，如果你沿 与光线传播相同的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速低 ；反之，如果你沿与光线传播相反的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止 时测量到的光速高。但是，一系列实验都没有找到造成光速差别的证据。
在这些实验当中，阿尔波特·迈克尔逊和埃迪沃德·莫里1887年在美国俄亥 俄州克里夫兰的凯斯研究所所完成的测量，是最准确细致的。他们对比两束成直 角的光线的传播速度，由于围着自转轴的转动和绕太阳的公转，根据推理，地球 应穿行在“以太”中，因此上述成直角的两束光线应因地球的运动而测量到不同 的速度，莫里发现，无论是昼夜或冬夏都未引起两束光线光速的不同。不论你是 否运动，光线看起来总是以相对于你同样的速度传播。
爱尔兰物理学家乔治·费兹哥立德和荷兰物理学家亨卓克·洛仑兹，最早认 为相对于“以太”运动的物体在运动方向的尺寸会收缩，而相对于“以太”运动 的时钟会变慢。而对“以太”，费兹哥立德和洛仑兹当时都认为是一种真实存在 的物质。
这时候，工作在瑞士首都伯尔尼的瑞士专利局的一个名叫阿尔波特·爱因斯 坦的年轻人，插手“以太”说，并一次性永远地解决了光传播速度的问题。
在1905年的文章中，爱因斯坦指出，由于你无法探测出你是否相对于“以太 ”的运动，因此，关于“以太”的整个概念是多余的。相反，爱因斯坦认为科学 定律对所有自由运动的观察者都应有相同的形式，无论观察者是如何运动的，他 们都应该测量到同样的光速。
爱因斯坦的这个思想，要求人们放弃所有时钟测量到的那个普适的时间概念 ，结果是，每个人都有他自己的时间值：如果两个人是相对静止的，那么，他们 的时间就是一致的；如果他们间存在相互的运动，他们观察到的时间就是不同的 。
大量的实验证明了爱因斯坦的这个思想是正确的，一个绕地球旋转的精确的 时钟，与存放在实验室中的精确时钟确有时间指示上的差别。如果你想延长你的 生命，你就可以乘飞机向东飞行，这样可以叠加上地球旋转的速度，你无论如何 可以获得那零点几秒的生命延长，也可以以此弥补因你进食航空食品而带来的损 害。
爱因斯坦认为的对所有自由运动的观察者自然定律都相同这个前提，是相对 论的基础，这样说的原因是因为，这个前提隐含了只有相对运动是重要的。虽然 相对论的完美与简洁折服了许许多多科学家和哲学家，但是仍然有很多的相反意 见。爱因斯坦摒弃了19世纪自然科学的两个绝对化观念：“以太”所隐含的绝对 静止和所有时钟所测量得到的绝对或普适时间。人们不禁要问：相对论是否隐含 了任何事物都是相对的而不再会有概念上绝对的标准了？
这种不安从20世纪20年代一直持续到30年代。1921年，爱因斯坦由于对光电 效应的贡献，得到了诺贝尔物理奖【注1】，但由于相对论的复杂及有争议，诺贝 尔奖的授予只字未提相对论。
到现在我仍然每周收到2至3封信，告诉我爱因斯坦错了。尽管如此，现在相 对论被科学界完全接受，相对论的预言已经被无数的实验所证实。
相对论的一个重要结果是质量与能量的关系。爱因斯坦的假定光速对所有的 观察者是相同的，暗示了没有可以超过光速运行的事物，如果给粒子或宇宙飞船 不断地供应能量，会发生什么现象呢？被加速物体的质量就会增大，使得很难进 行再快的加速，要想把一个粒子加速到光速是不可能的，因为那需要无限大的能 量。质量与能量的等价关系被爱因斯坦总结在他的著名的质能方程“E＝mc2"中 ，这或许是能被大街小巷妇孺皆知的唯一一个物理方程了。
铀原子核裂变成两个小的原子核时，由于很小一点的质量亏损，会释放出巨 大的能量。这就是质能方程众多结论中的一个。1939年，第二次世界大战正阴云 密布，一组意识到裂变反应应用的科学家说服爱因斯坦战胜自己是和平主义者的 顾忌，去给当时的美国总统富兰克林·德拉诺·罗斯福写信，劝说美国开始核研 究计划，这铸就了曼哈顿工程和1945年在广岛上空原子弹的爆炸。有人因原子弹 而责备爱因斯坦发现了质能关系，但是这种责难就像因有飞机遇难折戟而责备牛 顿发现了万有引力一样。爱因斯坦没有参与曼哈顿工程的任何过程并惊惧于那巨 大的爆炸。
尽管相对论与电磁理论的有关定律结合得非常完美，但它与牛顿的重力定律 不相容。牛顿的重力理论表明，如果你改变空间的物质分布，整个宇宙中重力场 的改变是同时发生的，这不但意味着你可以发送比光速传播更快的信号（这是为 相对论所不容的），而且需要绝对或普适的时间概念，这又是为相对论所抛弃的 。
爱因斯坦从1907年就知道了这个不相容的困难，那时他还在波恩的专利局工作，但直到1911年，爱因斯坦在德国的布拉格工作时，他才深入思考这个问题。 爱因斯坦意识到加速与重力场的密切关系，在密封厢中的人，无法区分他自己对 地板的压力是由于他处在地球的重力场中的结果，还是由于在无引力空间中他被 火箭加速所造成的。（这些都发生在“星际旅行”【注2】的时代之前，爱因斯坦 是想到人处在电梯中而不是宇宙飞船中。但我们知道，如果不想让电梯碰撞的事 情发生，你不能在电梯中加速或自由坠落许久）如果地球是完全平整的，人们可 以说苹果因重力落在牛顿头上，与因牛顿与地球表面加速上升而造成了牛顿的头 撞在苹果上是等价的。但是，这种加速与重力的等价在地球是圆形的前提下不再 成立，因为在地球相反一面的人将会被反向加速，但两面观察者之间的距离却是 不变的。
1912年在转回瑞士苏黎士时，爱因斯坦来了灵感，他意识到如果真实几何中 引入一些调整，重力与加速的等价关系就可以成立。爱因斯坦想象，如果三维空 间加上第四维的时间所形成的空间－时间实体是弯曲的，那结果是怎样的呢？他 的思想是，质量和能量将会造成时空的弯曲，这在某些方面或许已经被证明。像 行星和苹果，物体将趋向直线运动，但是，他们的径迹看起来会被重力场弯曲， 因为时空被重力场弯曲了。
在他的朋友马歇尔·格卢斯曼的帮助下，爱因斯坦学习弯曲空间及表面的理论，这些抽象的理论，在玻恩哈德·瑞曼将它们发展起来时，从未想到与真实世 界会有联系。1913年，在爱因斯坦与格卢斯曼合作发表的文章中，他们提出了一 个思想：我们所认识的重力，只是时空是弯曲的事实的一种表述。但是，由于爱 因斯坦的一个失误（爱因斯坦是个真正的人，也会犯错误），他们当时未能找出 联系时空弯曲的曲率与蕴含于其中的能量质量的关系方程。
在柏林时，爱因斯坦继续就这个问题进行工作，他没有了家庭的烦扰【注3】 ，在很大程度上也未被战争所影响。1915年11月，爱因斯坦最终发现了联系时空 弯曲与蕴含其中的能量质量的关系方程式。1915年夏天，在访问哥廷根大学期间 ，爱因斯坦曾与数学家戴维·希尔波特讨论过他的这个思想，希尔波特早于爱因 斯坦几天也找到了同样的方程式。尽管如此，正如希尔波特所承认的，这种新理 论的荣誉应属于爱因斯坦，而正是爱因斯坦将重力与弯曲时空联系起来。这还应 感谢文明的德国，因为，是在那里，在当时的战争期间，这样的科学讨论及交流 仍能够得以不受影响地进行，与20年后（指二战，编者注）所发生的事形成多么 大的对比！
关于弯曲时空的新理论叫做“广义相对论”，以区别与原初不包含重力的理 论，而那个理论被改称为“狭义相对论”。1919年，“广义相对论”被以颇为壮 观的形式证明：当时的一只英国科学考察队远征到西非，在日食期间观察到天空 中太阳附近一颗恒星位置的微小移动。正如爱因斯坦所预言的：恒星所发出的光 线，在经过太阳附近时，由于太阳的引力而弯曲了。这是证明时空弯曲的一个直 接证据，从公元前300年欧几里得完成他的《原本》后，这是一个人类感知他们存 在于宇宙的最大的革命性的更新。
爱因斯坦的“广义相对论”将“时空”由被动的事件发生背景转化为动态宇 宙中的主动参与者，这导致了居于科学前沿的一个巨大困难，在20世纪结束之际 仍未解决。宇宙充满了物质，物质又导致时空弯曲而使得物体相互聚集。在用“ 广义相对论”解释静态的宇宙时，爱因斯坦发现他的方程式是无解的，为变通他 的方程式而适应静态宇宙，爱因斯坦加入了一个称为“宇宙常量”的项，这个“ 宇宙常量”将时空再弯曲，以使所有的物体分离开，“宇宙”常量引入的排斥效 果将平衡物体的相互吸引作用而允许宇宙的长久平衡。
事实上，这成了在理论物理历史上人类丧失的最大机遇之一。如果爱因斯坦 继续在这一方向上工作下去而不是变通的引入“宇宙常量”，他可能能够预言宇 宙是在扩张还是在收缩。然而，直到20年代，当坐落在威尔逊山上的100英寸的天 文望远镜观察到离我们越远的星系在以越快的速度远离我们时，宇宙依时间而变 化的可能性才被郑重地加以考虑。换一句话说，宇宙正在扩展，任何两个星系之 间的距离正在随着时间的推移而稳定地增加。爱因斯坦后来称“宇宙常量”的提 出是他一生中最严重的错误。
“广义相对论”彻底改变了人们对宇宙的起源及归宿的讨论方向。静止的宇 宙可能会永久存在，或者说，在过去的某个时间，当这一静止的宇宙产生时，它 就已经是现在的形态了。从另一方面来说，如果现在星系们正在彼此远离，它们 在过去的时间里应该是彼此之间更为接近的。在大约150亿年前，它们甚至可能彼 此接触，相互重叠，而且它们的密度可能是无穷大。根据“广义相对论”，宇宙 大爆炸标志着宇宙的起源，时间的开始。从这个意义上说，爱因斯坦不仅仅是过 去100年中最伟大的人物，他应该获得人们更长久的尊重。
在黑洞中，空间与时间是如此的弯曲，以至于黑洞吸收了所有的光线，没有 一丝光线可以逃逸。“广义相对论”因此预言时间应终止于黑洞中。但是，广义 相对论方程并不适用于时间的开始与终结这两种极端情形。因而这一理论并不能 揭示从大爆炸中究竟产生了什么。一些人认为这是上帝万能的一种象征，上帝可 以以他想要的方式来开创宇宙。
但是另一些人（包括我自己）认为宇宙的起源应该服从于一种任何时候都成 立的普适原理。在朝这一方向的努力中，我们已取得了一些进展，但距完全理解 宇宙的起源还相差甚远。广义相对论不能适用于大爆炸的原因在于，它与20世纪 初另一伟大的概念性的突破---量子理论并不相容。量子理论的最初提出是在 1900年，当时在柏林工作的麦克斯·普朗发现，从红热物体上发出的辐射可以解 释为光线是以有特定大小的能量单元发出的，普朗克把这种能量单元称为量子。 打一个比方，辐射像是一包包的白糖，在超级市场里，并不是你想要多少的量都 行，你只能买每袋一磅的包装。1905年，爱因斯坦在他撰写的一篇论文中，提到 普朗克的量子假设可能可以解释光电效应，即某些金属在收到光照时会释放电子 的现象。这一效应是现代光探测器和电视照相得以应用的基础，爱因斯坦也因此 获得了1921年的诺贝尔奖。
爱因斯坦对量子构想的研究直至20年代，当时哥本哈根的华纳·海森堡、剑 桥的保尔·狄拉克以及苏黎士的埃文·薛定谔提出了量子机制，从而展示了描述 现实的新画卷。根据他们的理论，小粒子不再具有确定的位置和速度，相反，小 粒子的位置测得越精确，它的速度测量就愈不准确。反之亦然。
对于这种基本定律中的任意性和不可预知性，爱因斯坦惶惑不已，他最终未 能接受量子机制。他的著名的“上帝并未在掷骰子”的格言就表达出了这一感受 。虽然如此，大多数科学家都接受了全新的量子机制定律，并对其适用性加以承 认，因为这些定律不但与实验结果吻合极好，而且可以解释许多先前无法解释的 现象。这些定律成了当代化学、分子生物学以及电子学得以发展的基础，也是在 过去半个世纪内改变整个世界的科技基石。
1933年，纳粹统治了德国，爱因斯坦离开了这个国家，也放弃了他的德国国 籍。他在新泽西州普林斯顿的尖端科学研究所度过了他生命最后22年的时光。纳 粹发起了一场反对“犹太科学”及犹太科学家的运动（犹太科学家被驱逐是德国 未能建成原子弹的原因之一），而爱因斯坦及他的相对论是这场运动的主要目标 。当被告知一本名为《反对爱因斯坦的100位科学家》的书得以出版时，爱因斯坦 回答，为什么要100位？一位就足以证明我错了，如果我真的错了的话。
二战后，他敦促盟军设立一个全球机构以控制核武器。1952年，他被刚成立 的以色列授予总统职位，但他拒绝了。“政治是暂时的，”他写道，“而方程式 是永恒的。”广义相对论方程是他最好的墓志铭和纪念碑。它们与宇宙一起永不 腐朽。
在过去的100年中，世界经历了前所未有的变化。其原因并不在于政治，也不 在于经济，而在于科学技术---直接源于先进的基础科学研究的科学技术。没 有科学家能比爱因斯坦更代表这种科学的先进性。（本文略有删节）
【注1】爱因斯坦早在1919年与他的苏黎士专门学院同学、塞尔维亚族妻子米 列娃·玛莉科离婚时，就已经答应将诺贝尔奖给予她。当时爱因斯坦已经确信自 己将可以得到诺贝尔奖，只是没有想到获奖是由于他对光电效应的贡献。
【注2】星际旅行，“StarTrek"是全美正在上映的热门电视剧。
【注3】米列娃·玛莉科初陪爱因斯坦到柏林，旋即离开，携他们的两个儿子 回瑞士，三年后离婚。后爱因斯坦与有一个女儿的当时离异的表妹爱尔莎结合， 爱尔莎给予了爱因斯坦无微不至的关怀，伴他度过探索“广义相对论”的岁月。 玛莉科对爱因斯坦创立“狭义相对论”有所贡献，但她从未提起，离婚后她从事 数学和物理教学。
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