Không gian

Đối với các định nghĩa khác, xem Không gian (định hướng).

Minh họa hệ tọa độ Descartes 3 chiều thuận tay phải sử dụng để tham chiếu vị trí trong không gian.

Một phần của chuỗi bài viết về
Cơ học cổ điển
${\displaystyle {\textbf {F}}={\frac {d}{dt}}(m{\textbf {v}})}$ Định luật 2 của Newton về chuyển động
Lịch sử Dòng thời gian Sách giáo khoa
Các nhánh Ứng dụng Thiên thể Môi trường liên tục Dynamics Chuyển động học Tĩnh học Thống kê
Động học chất điểm Vị trí Độ dịch chuyển Thời gian Hệ quy chiếu Vận tốc Vận tốc trung bình Vận tốc tức thời Gia tốc Gia tốc tức thời Gia tốc trung bình Không gian
Động lực học chất điểm Lực Trọng lực Lực pháp tuyến Lực ma sát Lực đàn hồi Lực căng Lực cản Ba định luật Newton Định luật thứ nhất của Newton Định luật thứ hai của Newton Định luật thứ ba của Newton
Năng lượng và Bảo toàn năng lượng Năng lượng Công Công suất Cơ năng Động năng Thế năng Thế năng đàn hồi Thế năng hấp dẫn Đinh lí công - động năng Định luật bảo toàn năng lượng
Cơ học vật rắn Chuyển động quay của vật rắn Vị trí góc Trục quay Đường mốc Độ dời góc Vận tốc góc Vận tốc góc trung bình Vận tốc góc tức thời Gia tốc góc Gia tốc góc trung bình Gia tốc góc tức thời Động năng quay Quán tính quay Định lí trục song song Mômen quay Định luật thứ hai của Newton dưới dạng góc Công quay Vật lăn Mômen động lượng Định luật bảo toàn mômen động lượng Tiến động của con quay Cân bằng tĩnh
Hệ hạt và Tương tác hạt Khối tâm Định luật thứ hai của Newton cho hệ hạt Động lượng Định luật bảo toàn động lượng Va chạm Định lí xung lượng - động lượng Va chạm đàn hồi một chiều Va chạm không đàn hồi Va chạm hai chiều
Dao động cơ và Sóng cơ Tần số Chu kì Chuyển động điều hoà đơn giản Biên độ Pha (dao động cơ) Hằng số pha Biên độ vận tốc Biên độ gia tốc Dao động tử điều hoà tuyến tính Con lắc Con lắc xoắn Con lắc đơn Con lắc vật lí Chuyển động điều hoà tắt dần Dao động cưỡng bức Sự cộng hưởng Sóng ngang Sóng dọc Sóng sin tính Bước sóng Giao thoa sóng cơ Sóng dừng Sóng âm Cường độ âm Mức cường độ âm Phách Hiệu ứng Doppler Sóng xung kích
Các nhà khoa học Kepler Galileo Huygens Newton Horrocks Halley Daniel Bernoulli Johann Bernoulli Euler d'Alembert Clairaut Lagrange Laplace Hamilton Poisson Cauchy Routh Liouville Appell Gibbs Koopman von Neumann
Cổng thông tin Vật lý  Thể loại
x t s

Thuyết tương đối rộng
${\displaystyle G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }}$
Dẫn nhập · Lịch sử · Nguyên lý toán học Kiểm chứng
Khái niệm cơ sở Thuyết tương đối hẹp Nguyên lý tương đương Tuyến thế giới · Hình học Riemann
Hiệu ứng và hệ quả Bài toán Kepler · Thấu kính · Sóng Kéo hệ quy chiếu · Hiệu ứng trắc địa Chân trời sự kiện · Điểm kì dị Lỗ đen
Phương trình Tuyến tính hóa hấp dẫn Hình thức hậu Newton Phương trình trường Einstein Phương trình đường trắc địa Phương trình Friedmann Hình thức luận ADM Hình thức luận BSSN Phương trình Hamilton–Jacobi–Einstein
Lý thuyết phát triển Kaluza–Klein Hấp dẫn lượng tử
Các nghiệm Schwarzschild Reissner–Nordström · Gödel Kerr · Kerr–Newman Kasner · Taub-NUT · Milne · Robertson–Walker Sóng-pp ·
Nhà vật lý Einstein · Lorentz · Hilbert · Poincare · Schwarzschild · Sitter · Reissner · Nordström · Weyl · Eddington · Friedman · Milne · Zwicky · Lemaître · Gödel · Wheeler · Robertson · Bardeen · Walker · Kerr · Chandrasekhar · Ehlers · Penrose · Hawking · Taylor · Hulse · Stockum · Taub · Newman · Khâu Thành Đồng · Thorne khác
Không–thời gian Không gian Thời gian Đường cong thời gian đóng Lỗ sâu Không thời gian Minkowski Biểu đồ không thời gian
x t s

Không gian là phạm vi ba chiều không biên giới trong đó các vật thể và sự kiện có vị trí và hướng tương đối với nhau.^[1] Không gian vật lý thường được hiểu trong ba chiều tuyến tính, mặc dù các nhà vật lý thường xem nó, cùng với thời gian, là một thực thể chung của continum bốn chiều không biên giới gọi là không thời gian. Khái niệm không gian được coi là quan trọng cơ bản để hiểu các tính chất vật lý và quá trình của vũ trụ. Tuy nhiên, vẫn có những tranh luận từ các nhà triết học về liệu không gian là một thực thể, là mối liên hệ giữa các thực thể, hay là một khái niệm định nghĩa trong khuôn khổ của ý thức.

Tranh luận về bản chất, sự thiết yếu và sự tồn tại của không gian đã có từ thời cổ đại; namely, như trong đối thoại Timaeus của Plato, hay Socrates trong nhận xét của ông về cái mà người Hy Lạp gọi là khôra (hay "không gian"), hoặc ở cuốn sách Vật lý của Aristotle (Sách IV, Delta) trong định nghĩa về topos (tức là nơi chốn, vị trí), hoặc sau đó "khái niệm hình học của vị trí" như là "không gian thông qua sự mở rộng" trong Diễn thuyết về Vị trí (Qawl fi al-Makan) của nhà bác học Ả Rập Alhazen thế kỷ 11.^[2] Nhiều câu hỏi triết học cổ điển như thế này đã được thảo luận trong thời kỳ Phục Hưng và được tái lập trong thế kỷ 17, đặc biệt trong giai đoạn đầu của sự phát triển cơ học cổ điển. Theo quan điểm của Isaac Newton, không gian là tuyệt đối—theo nghĩa nó tồn tại vĩnh viễn và độc lập với sự có mặt hay không của vật chất trong không gian.^[3] Các nhà triết học tự nhiên khác, nổi bật là Gottfried Leibniz cùng thời với Newton, cho rằng thay vì thế không gian là một tập hợp các mối liên hệ giữa các vật thể, cho bởi khoảng cách và phương hướng giữa chúng. Trong thế kỷ 18, nhà triết học và thần học George Berkeley đã thử bác bỏ "sự nhìn thấy chiều sâu không gian" trong tác phẩm Essay Towards a New Theory of Vision của ông. Sau đó, nhà triết học Immanuel Kant nói rằng khái niệm không gian và thời gian không phải là kinh nghiệm mà một người rút ra từ trải nghiệm của thế giới bên ngoài—chúng là các phân tử của một khuôn khổ hệ thống đã tồn tại mà con người sở hữu và sử dụng để thiết lập lên mọi kinh nghiệm. Kant nhắc đến kinh nghiệm về "không gian" trong cuốn Phê phán lý tính thuần túy (Kritik der reinen Vernunft) như là một chủ thể "dạng thuần túy có trước trực giác".

Trong thế kỷ 19 và 20, các nhà toán học bắt đầu nghiên cứu các loại hình học phi Euclid, trong đó không gian có thể cong, hơn là phẳng. Theo thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein, không gian xung quanh các trường hấp dẫn bị cong so với không gian phẳng Euclid.^[4] Các thí nghiệm kiểm nghiệm thuyết tương đối rộng đã xác nhận rằng hình học phi Euclid cung cấp những mô hình tốt hơn cho miêu tả hình dáng của không gian.

Xem thêm

• Đa tạp
• Dây (vật lý)
• Màng (thuyết M)
• Bong bóng

Chú thích

1. “Space – Physics and Metaphysics”. Encyclopædia Britannica.
2. Refer to Plato's Timaeus in the Loeb Classical Library, Harvard University, and to his reflections on khora. See also Aristotle's Physics, Book IV, Chapter 5, on the definition of topos. Concerning Ibn al-Haytham's 11th century conception of "geometrical place" as "spatial extension", which is akin to Descartes' and Leibniz's 17th century notions of extensio and analysis situs, and his own mathematical refutation of Aristotle's definition of topos in natural philosophy, refer to: Nader El-Bizri, "In Defence of the Sovereignty of Philosophy: al-Baghdadi's Critique of Ibn al-Haytham's Geometrisation of Place", Arabic Sciences and Philosophy (Cambridge University Press), Vol. 17 (2007), pp. 57–80.
3. French, A. J.; Ebison, M. G. (1986). Introduction to Classical Mechanics. Dordrecht: Springer, p. 1.
4. Carnap, R. (1995). An Introduction to the Philosophy of Science. New York: Dove. (Original edition: Philosophical Foundations of Physics. New York: Basic books, 1966).

Liên kết ngoài

• Thời gian và không gian tại Từ điển bách khoa Việt Nam
• Space (physics and metaphysics) tại Encyclopædia Britannica (tiếng Anh)