闡述
絕對空間是不會随任何外部的作用或觀察者改變。相對空間)則是會随外部作用或觀察者而改變,它本身具有可以改變的維度,通常我們會用物體的位置來直接描述。
舉例來說,一個物體做簡諧運動,我們就可以分類成一維的簡諧運動,二維的簡諧運動,甚至更高維度的簡諧運動。事實上無論物體是在進行多少維的簡諧運動,都是在同一個絕對空間中發生,我們(觀察者)隻是選取足夠的自由度去描述這個物體而已。
另外,絕對運動指的是物體在絕對空間的運動。相對運動指的是物體在相對空間中的運動。
這些關于絕對時空的規範隐含絕對時空不會受到物體現象的影響,而是所有物理現象的發生時的背景。因此,所有物體都有一個對應于絕對時空的絕對狀态,這樣可以知道所有物體不是絕對的靜止,就是具有絕對速度。牛頓提出經驗上的例子來支持他的說法,2個球體中間用一條繩子連接并開始旋轉,我們可以透過測量繩子的張力發現2個球體正在繞着他們的共同質心(絕對空間)旋轉(絕對旋轉)。
基本内容
1.萬有引力定律是支配宇宙一切物體的根本定律。
2.宇宙在空間上是無限的大的,沒有邊界。
3.宇宙在空間上是無限的大的,沒有邊界。
4.宇宙是由上帝的第一推動下開始的,然後一成不變地運行下去。
5.牛頓第一定律是在理想狀态下的定律。
牛頓假設
牛頓對空間的理解是:“絕對空間,就其本性而言,是與外界任何事物無關而永遠是相同的和不動的。”
牛頓從絕對時空的假設進一步定義了“絕對運動”和“絕對靜止”的概念,為了證明絕對運動的存在性,牛頓還在1689年構思了一個理想實驗,即著名的水桶實驗。
牛頓的絕對時空觀作為他理論體系的基礎假設,卻在其後的兩百年間倍受質疑。特别是到了十九世紀末,奧地利物理學家恩斯特·馬赫在他的《力學史評》中對牛頓的絕對時空觀做出了尖銳的批判。
相關理論
1、絕對空間和絕對時間之間可以毫無關系的獨立存在。
2、絕對空間和絕對時間完全可以與外界事物沒有關系的獨立存在。
3、物質的運動可以僅僅與時間有關,或僅僅與空間有關。如萬有引力定律公式與時間沒有關系。或與空間和時間都無關。
不同觀點
曆史上,也有其他物理學家對于牛頓提出的絕對時空抱持不同意見。萊布尼茲認為空間隻有在有參考點的時候才有意義,時間隻有在有物體運動的時候才有意義。喬治·貝克萊猜測,在沒有參考點的情況下,不能說一個球體在旋轉,或是2個用繩子連接的球體相對它們的共同質心在旋轉,至多說是其中一個球體相對另外一個球體旋轉。
伽利略變換給出在不同慣性坐标系之間的變換關系,這代表絕對時空的說法其實是不必要,因為我們隻需要選定一個慣性坐标系,便可知道在其他慣性坐标系的結果,而且沒有一個慣性坐标系可以被獨立出來。
另外,恩斯特·馬赫提出馬赫原理,當中的内容提到,在沒有參考點的情況下,讨論物體的慣性是沒有意義的,也再次說明絕對時空是不必要的概念。馬赫原理随後在愛因斯坦關于廣義相對論的論文中被強調且命名。