物质和空间到底有何关系两者其实是一体的吗(物质与空间的关系原理)

导语：物质和空间到底有何关系？两者其实是一体的

我们都知道，物质存在于空间（时空）中，那么物质与空间到底有什么关系呢？两者是如何发生作用的呢？

首先我们需要先弄明白一个问题：能量与质量的关系。

爱因斯坦的狭义相对论早就告诉了我们：质量和能量其实是一体的，从质能方程就能很直观地看出来：E=mc^2，质量和能量就像同一个事物表现出来的两种不同形式。

可以这样通俗地理解，将物体的质量在空间中展开，就得到了能量。而把能量在一定范围内浓缩起来，就表现出来质量。质量反应出的就是能量在单位面积上的能量密度。

那么，该如何理解能量（质量）与空间的关系呢？需要从爱因斯坦的广义相对论入手。

广义相对论告诉我们，所谓的引力其实只是时空扭曲的外在表象而已，而引力波就是时空扭曲能量在传递过程中的能量输出。

举个例子，中子星碰撞通常会产生猛烈的引力波，其实就是质量转换的能量辐射。可以看出，引力波就是时空几何扭曲过程中向外传递的能量。而我们通常所说的能量辐射（电磁波辐射）可以看出时空的一种波动表象形式。

如果我们明白日常生活中所谓的碰撞，摩擦，化学能等本质都是电磁能，就更容易理解上述观点了。

同样的道理，我们可以理解弱力，因为弱力已经与电磁力完成了统一，统称为“电弱力”，强力和引力也应该是如此。

根据前沿的超弦理论，自然基本作用力并不只是空间维度上的波动，也可能是在卷曲的更小维度上的波动。

所以，简单讲，能量（质量）可以看做是空间（时空）的波动（涟漪），在任何维度上都应该是如此。能量受到某种限制，被“暂时禁闭”在某个特定空间内，就形成了质量。

能够看出，其实更本质的东西应该是能量或者空间，而只是只是“能量的浓缩”罢了。所以，长期来看，质量并不稳定，漫长时间过后，任何有质量的东西都会慢慢发生衰变，释放出能量。

衰变到最后，只会剩下电子质子等非常稳定（当然也是相对的）的费米子。

但几百年是电子和质子也是有寿命的，电子的寿命大约为6.6×10^28年，质子的平均寿命大约为6.6×10^33年。可以看出，质量必然会衰变成能量，这也体现了热力学第二定律（熵增原理）。

能量（质量）与空间的一体性并不仅仅体现在三维空间（四维时空），更可能体现在多维时空中，可能多达11个维度，这就涉及到弦理论（超弦理论）的范畴了，这里就不详述了！

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