物理這門學科是描述我們生活的物理世界中萬物之間的運動規律。

　　所以物理中所有的公式、規律都需要基于現實生活确實存在的運動事實。

　　我們生活的世界：

　　時間是永恒的，沒有人、沒有物可以阻止時間的流逝。

　　時間（圖片來源于網絡，侵删）

　　空間是永恒的，所有人、所有物都存在于宇宙中的某一個角落。

　　空間（圖片來源于網絡，侵删）

　　因此，我們的世界中的時空觀是永恒的。時空觀是物理理論的基石，也是自然科學的基石，宇宙中存在的一切都發生在一定的時間和空間之中。

　　那麼

　　時間是什麼？空間又是什麼？

　　中國上下幾千年的曆史洪流中，從未停止過對“時空”的探索。從古人提出的蓋天說到後來影響中國上千年的渾天說，都對我們生存的宇宙進行了研究。

　　古人雲：往古來今謂之宙，四方上下謂之宇。

　　宇指空間，包括東，南，西，北等一切地點，是無邊無際的；

　　宙指時間，包括過去，現在，白天，黑夜等，是無始無終的。

　　“宇宙”就是指經典時空觀念下，按客觀規律運動的物質世界。

　　在西方世界，從亞裡士多德、伽利略、牛頓到愛因斯坦，每一個偉大的物理學家都對“時間和空間是什麼”做過回答，那麼時間與空間究竟是什麼？

　　時間是人類用以描述物質運動過程或事件發生過程的一個參數。根據不受外界影響的物質周期變化的規律來确定時間。例如月球繞地球轉動的周期、地球自轉的周期，原子振蕩的周期等。宇宙大爆炸理論認為，宇宙是從一個起點處開始，這也是時間的起點。

　　高中物理的經典時空觀認為，時間是獨立于物體及其運動而存在的。

　　高中物理中時間就是題目中講到的時間t。

　　空間是具體事物的組成部分——位置信息，與時間相反，空間是眼睛可以看到、手可以觸到的具體事物，都是處在一定空間位置中的具體事物，都具有空間位置的具體描述，沒有空間位置的具體事物是根本不存在的。

　　高中物理中空間就是題目中講到的位移x，位置坐标（x,y,z）。

　　回到我們關注的問題，我們如何從時間和空間的經典時空觀來理解高中物理中兩大守恒定律：能量守恒、動量守恒。

　　高中經典牛頓物理學體系下：力是改變物體運動的原因，受力F是牛頓物理的關鍵物理量。

　　能量守恒： 我們考慮作用力F在空間維度上的作用，一個物體受到外力F作用，運動位移x。

　　外力F做功：

　　外力F做功，物體獲得動能。

　　動能定理：外力對物體做的總功等于物體動能的變化。

　　做功的過程就是能量轉化的過程，功是能量轉化的量度。

　　當合外力不做功時，物體運動的動能守恒。

　　有力做功的情況下，能量之間相互轉化，例如：重力做功，動能和重力勢能相互轉化；彈力做功，動能和彈性勢能相互轉化；摩擦力做功，動能和内能相互轉化；

　　動量守恒： 我們考慮作用力F在時間維度上的作用，一個物體受到外力F作用，作用時間t。

　　外力F做用：

　　外力F作用，物體獲得沖量。

　　動量定理：外力對物體做的總沖量等于物體動量的變化。

　　沖量就是動量轉化的量度。

　　當沒有合外力作用時，物體運動的動量守恒。

　　時間和空間，共同組成了物理世界的時空觀。

　　高中物理範疇之外，1915年愛因斯坦開創了廣義相對論，并由此完成了他對宇宙的描述。

　　在廣義相對論理論中，時間和空間并不是宇宙中單純的背景和舞台，相反，他們在宇宙的每個動作中都是重要的參與者。

　　同時，廣義相對論還給出了關于宇宙整體的新奇論斷。

　　由于空間和時間會因為質量和能量的存在而發生變化，整個宇宙也會受到其所包含的質量和能量的影響。

　　宇宙在整體上是膨脹或者收縮的。

　　宇宙的演化（随時間膨脹或收縮的過程）取決于它的成分。

　　完整的廣義相對論的理論正是人類探索宇宙的古往今來、四方上下的最偉大的成就。

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