提纲....
1、 海洋约占地球总水量的96.53%。陆地淡水只占总水量的2.53%（其中冰川占陆地淡水的68.69%）。湖泊咸水和地下咸水占0.94%。地球上的水，可以液态，固态，气态的形式存在。
2、 成人人体重量的2/3以上是水分，儿童重量的4/5是水分。生物体含水量（质量分数）：水母 98%、黄瓜95%、草本植物 70%~85%、一动物 70%~80%、物风干的种子 15%以下。
3、 3种循环方式：1、海上内循环 2、海陆间循环 3、内陆循环。环过程：蒸发→水汽输送→降水→下渗→沿地表或地下流动（径流）
4、 水是由氢和氧组成的。水→通直流电→氢气+氧气。
5、 水的重要性质无色、无味、常温下液态。在4℃的时候密度最大。沸点：100℃ 凝固点：0℃。3月22日是“世界水日”。
6、 单位体积某种物质的质量，叫做这种物质的密度。密度=质量/体积 ρ=m/V （单位：克/厘米3或千克/米3）1克/厘3=1000千克/米3。水的密度是1克/厘米3或1000千克/米3。密度是物质的一种特性。不同的物质一般密度不同。（也有相同的）
7、 压力是物体之间由于相互积压而产生的。压力特点：1、与物体表面接触 2、与物体表面垂直。方向：与受力物体表面垂直，指向受力物体。力的作用效果：1、压力的大小 2、接触面积。压强：单位面积上所受压力的大小。压强是压力的作用效果。压强=压力/受力面积（p=F/S）。单位：帕斯卡（Pa）。1帕=1牛/米2还有百帕（102帕）、千帕（103帕）、兆帕（106帕）。增大压强方法：1、减小受力面积 2、增大压力。减小压强方法：1、增大受力面积 2、减小压力。水和其他液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，深度越大，压强越大。跟水一样，一切液体的内部都存在着压强，液体的压强随深度的增加而增加；同一深度，液体向各个方向的压强相同。液体的压强还跟液体的密度有关，密度越大，压强越大。
8、 阿基米德原理（也可用于气体浮力计算）：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
9、 F浮=G排液=ρ液g V排液。下沉：F浮＜G 悬浮：F浮=G 上浮：F浮＞G 漂浮：F浮=G
10、 溶液：被溶解的物质称为溶质。能溶解其他物质的物质称为溶剂。溶解后所得到的物质叫溶液。溶液：某一种或某几种物质分散在另一种物质中，所形成发一种均一、稳定的混合物。分散质为分子或离子。溶液：1.均一：溶液的各个部分完全一样。2.稳定：当条件（温度、水不蒸发等）不变时，自身也不变。）固体小颗粒悬浮在液体里而形成的物质叫悬浊液（或悬浮液）。分散质为固体小颗粒。小液滴分散到液体形成的物质叫乳浊液（或乳状液）。分散质为液体小液滴。悬浊液、乳浊液中含有多种物质，这种由多种物质组成的物质叫混合物。它们都是不均一，不稳定的。
11、 饱和溶液：在一定的温度下，一定的溶剂里，不能继续再溶解该种溶质的溶液，称为这种溶质的饱和溶液。不饱和溶液：一定温度下，一定量的溶剂里还能继续溶解该种溶质的溶液，称为这种溶质的不饱和溶液。饱和溶液→升温，加溶剂→不饱和溶液；不饱和溶液→加溶质，降温，蒸发溶剂→饱和溶液。在一定温度下，某物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解溶质的质量，叫做这种物质在该温度下这种溶剂里的溶解度。影响溶解度因素：一般情况下，温度升高溶解度增大。室温（20℃）时物质的溶解度在10克以上，我们一般称它为易溶物质；1~10克为可溶物质；0.01~1克为微溶物质；小于0.01克为难溶物质。特殊：氢氧化钙（熟石灰）温度越高，溶解度越小。气体的溶解度一般随着温度升高而降低。质量分数=溶质质量/溶液质量×100%=溶质质量/（溶质质量+溶剂质量）×100%
12、 饱和溶液质量分数：溶解度/（100+溶解度）×100%
13、 溶液在稀释和浓缩前后的溶质质量不变：m浓×A浓%=（m浓+m水）× A稀%。（说明：m浓—浓溶液的质量 m水—水的质量 A浓%—浓溶液的质量分数 A稀%—稀溶液的质量分数）。m质=m液-m剂 m质=m液× C% （m=ρV）。溶液加水稀释的计算：根据稀释前后的溶质质量不变。即：m质前=m质后
14、 晶体：具有规则的几何外形（固体）。结晶：从饱和溶液中析出固体溶质的过程。析出晶体方法：1、蒸发溶剂（溶解度受温度影响较小时用）2、冷却热饱和溶液（溶解度受温度影响较大时用）
15、 供我们直接利用的水并不多。人类利用较多的是河流水、淡水湖泊水和埋藏比较浅的地下淡水。这些人类比较容易利用的水约占淡水总量的0.3%左右。一个地区水循环十分活跃，水资源就比较丰富。全球大约有60%的地区正面临着缺水的煎熬。我国江河多年平均径流总量约27000亿立方米，居世界第六位。
16、 水的净化方法：明矾（十二水硫酸铝钾）、活性炭常用作凝聚剂。混合物分离可以根据物质的性质采用过滤法、沉淀法及蒸馏法。

科学第三册第二章提纲
1. 大气主要集中在地面以上1000千米范围之内，起保护作用，也带来各种天气。大气温度的变化在－84℃～2500℃之间。在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升的趋势。据大气的温度、密度，物质组成可把大气层分为5层，气温在垂直方向上的变化是大气层分层的主要依据。大气由干洁的空气和水气杂质组。对流层（0—12KM）: 气温随高度升高而降低（热量来自地面），集中了3/4的大气质量，几乎全部的水汽和杂质，对流运动强烈，天气状况复杂。
平流层（12—55KM）：气温随高度升高而升高。
中间层（55—85KM）：气温随高度升高而降低。
暖层（85—500KM）： 气温随高度升高而升高。
外层（500KM以上）： 气温随高度升高而升高。（高层大气：电离层能反射无线电）。
2. 大气层的作用可以保护地球，避免流星袭击。大气中的各种气体，都是人类不可缺少的资源。臭氧层能保护地球上的生物不受过度紫外线伤害。水蒸气，尘埃能成云致雨。
3. 天气：短时间内近地面的大气温度，湿度，气压等要素的综合状况。（一般出现春夏秋冬等季节和年的都不是天气）它反映了一个地方一段时间里的大气状况，是经常变化的。天气的主要要素：气温，气压，风，湿度和降水。比如：烈日炎炎，雷雨交加是天气，秋高气爽，终年高温，冬暖夏凉不是。
4. 气温：空气的冷热程度。测量气温用具：气温计和百叶箱方法：放入白色的百叶箱里（距离地面1。5米，为人类正常活动的高度，放在草坪地面上，避免太阳直射产生温度误差），内有普通温度计（包括干球温度计和湿球温度计），最高温度计，最低温度计。一般门朝北开，防止阳光直接照射箱内的仪器。
5. 人体最感舒适的气温约为22摄氏度。气温与生物关系密切，对人类的生活和生产也有很大影响。
为什么百叶箱要涂成白色的？
因为首先百叶箱可以避免太阳，雨水等影响气温的准确测定，白色的百叶箱可以反射各种颜色光，可以有效反射太阳光，避免箱内温度过高，影响测定的结果。一天最高气温出现在中午1——2点之间，最低气温出现在每天早上太阳刚要升起的时候。
6. 气压：大气的压强。向对侵入其中大气中的物体各个方向都有。因为空气有流动性。测量气压的工具有空盒气压计，水银气压计。单位有帕斯卡和毫米汞柱。标准大气压是在海平面附近的大气压，1.01×105帕斯卡或者760mm汞柱。标准大气压就是一个大气压。大气压随高度的升高而降低，高度的降低而升高。大气压随空气流动速度的增高而降低。沸点随气压的增高而增高，降低而降低。高压区：同一高度，气压高的区域。高压区气压高，空气多，空气从上向下流，集中在这一高度上，因而上空空气减少，成云致雨的水汽也减少，所以高压区是晴朗干燥天气。低压区：同一高度，气压低的区域。低压区气压低，空气少，空气从下向上流，集中在这一高度的上空，因而上空空气增多，成云致雨的水汽也增多，所以低压区是阴雨天气。一般冬天气压比夏天（水蒸气多）高；早晨气压比中午高；晴天气压比阴天高；晴天气压比阴雨天高。很多物体，包括人都是内外气压平衡。高原反应、飞机起飞鼓膜痛都是内外气压不平衡造成的。
7. 风：空气的水平运动。从高压区吹响低压区。风速和风向是风的两个要素。
风向指风吹来的方向。用风向标测量
风速：单位时间内空气流动的距离。用风速仪测量，用风级表示。
8. 湿度：空气中水汽的多少。相对湿度：表示空气中水汽的丰富程度，常用百分比表示。温度越高，空气中所能含有的水汽越多。测量湿度：干湿球温度计。干湿差：干球温度—湿球温度。
9. 使用刻度：读出干球刻度，读出湿球刻度，算出温度差，对比相对湿度表
干球温度一样的前提下，干湿差越大，湿度越低。
湿度的影响：湿度越大，空气中水汽越多。
降水的过程
10. 在温度下降到一定程度时，空气所能容纳的水器的能下降而达到饱和，水汽就发生凝结。水汽凝结的条件：气温降到一定趁度；相对湿度到了100/100；空气中有微小尘粒。降水过程：空气上升—冷却降温—水汽凝结（凝结核）—形成云—云滴曾大，形成降水。降水包括降雨，降雪，下冰雹。降水量：以毫米为单位，一定时间内地面积水的深度，是降雨，雪，冰雹的总合。天气术语代表的意义：阴：天空总云量在8/10以上。多云：5/0——7/10 少云：3/10—5/10 晴：3/10以下。小雨：12小时内降水小于5mm中雨：12小时内降水5—12mm 大雨：12小时内降水15—25mm降水概率：降水的可能性大小。
11. 天气图：又叫天气形式图，是一重可以表现不同地方气象信息的地图。天气系统：气压，锋面，台风。等压线：区域内气压相等地区的连线，上面标有读数，可以表示气压在各个方向增加或减少的趋势。高压区：一个区域内等压线闭合，气压最高的地区。出现晴朗干燥天气低压区：一个区域内等压线闭合，气压最低的地区。出现阴雨天气。
12. 高压系统：中心气压高四周气压低，高压中心气流下沉，天气多晴朗。 低压系统：中心气压低四周气压高，低压中心气流上升，天气多阴雨。风一般从高压区吹向低压区。锋面：冷气团和暖气团的交界面。冷锋：冷气团主动移动向暖气团。冷锋过境形成猛烈的降水和大风，但持续时间不长，造成降温。暖锋：暖气团主动移动向冷气团。暖锋过境形成持续长时间的小型降水和风，持续时间长，造成温度升高。
13. 气候：长时间内的天气特征。包括天气的平均状况和极端状况。只多年平均的特征。天气指短时间内的综合状况。影响气候的因素：纬度，海陆位置，地形和季风纬度：主要影响气温。纬度低气温高。
14. 地形对气温和降水的影响：山上雨多，山下雨少。迎风坡多雨。向阳坡温度高，背风坡温度低。海洋和陆地的性质对气温降水的影响：同一纬度的海洋和陆地，冬季降温幅度大的是陆地。
15. 季风：在不同季节里盛行风向相反或接近相反的风。我国冬季盛行偏北风（寒冷干燥），夏季盛行偏南风（湿润温暖）。季风是大气环流的一个组成部分。
16. 比热：我们把1单位质量的某种物质在温度升高1℃时所吸收的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热。单位：焦/（千克?℃）符号：J/（Kg?℃）水的比热：4.2×1000。水的比热很大。不同物质的比热是不同的。所以比热是物质的一种特性，与物质的质量，升高的温度，吸放热多少无关。不同状态的同一种物质的比热不同，说明比热与物质状态有关。
17. 非季风区分界线：大兴安岭-阴山-贺兰山-冈底斯山以东以南。冬季，盛行从西伯利亚干冷地区吹来的冬季风，气温低，降水少。夏季，盛行从太平洋吹来的夏季风，气温高，降水充沛。非季风风区：夏季风不能到达的地区。我国西部一般降水稀少，为干旱或半干旱区。寒潮：大范围的强烈冷空气活动。台风：一种破坏力很大的灾害性天气。台风半径一般有数百米，台风中心叫台风眼。那里风平浪静，云量很少。外侧半径100千米左右的区域是狂风暴雨区。台风可以带来丰富降水。
18. 洪水造成原因：持续性暴雨，台风，人类活动等等。

科学第三册第三章提纲
1． 生物和环境之间是相互影响的，动物的很多行为与天气的变化有关。几亿年来，动物随着地球、月亮、太阳运行的往复变化，逐渐形成一些周期性的行为，在一天中、一日中或一年中重复出现。动物这种周期性出现的行为叫动物的节律性行为。节律行为：动物随日、月、地球周期性变化逐渐形成的周期性有规律的行为。动物节律性行为：昼夜节律、季节节律、潮汐节律。昼夜节律：动物在一种叶中的有规律的活动。分为昼伏夜出（夜行动物）和夜伏昼出（昼行动物）两种。生物钟：生物生命活动内在节律行为。
2． 植物也能对环境中的各种不同的刺激做出反应，只是大多数植物没有动物那么明显。植物的感性运动：指物体受到不定向的外界刺激引起的局部运动。包括:感夜性、感震性和感触性。植物还有向光性、向地性、向水性、向化性（化肥）、向热性等。
3． 单侧光照射植物时，植物产生的生长素会在植物体内分布不均匀，从而产生向光性生长。生长素能促进植物生长，促进枝条生根，促进果实发育，防止落花、落果。但当生长素过量时，会抑制植物生长，甚至导致死亡。
4． 我们每天随吃的食物中的糖类会在体内转变为葡萄糖进入血液，以供身体各器官的生长和活动。这种血液中的葡萄糖叫做血糖。当身体产生某些变化时，会引发体内其他的生理活动。这些活动会产生相反的效应来抵消这些变化，以使人体保持一种较为稳定的状态。在我们体内分布有许多内分泌腺，他们会分泌相应的激素，这些激素虽然在血液中的含量极少，但对生物体的生长发育、新陈代谢、生殖、对外界的刺激的反应等生命活动起着重要的调节作用。脑垂体能分泌生长素，控制人的生长发育。状腺能分泌甲状腺激素，能够促进新陈代谢，提高神经系统的兴奋性。肾上腺能分泌肾上腺激素，能加快心跳的节奏，扩张通过肌肉的血管。胰脏能分泌胰岛素，能促进人体吸收的葡萄糖储存在肝脏和肌肉内。睾丸/卵巢能分泌雄/雌激素，促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发和维持人的第二性征。内分泌腺是没有导管的腺体，他们的分泌物——激素会直接进入腺体内的毛细血管，通过血液循环被送到人体的某个位置或各个器官，与神经系统一起指挥或协调人体内的各种生理活动。
5． 动物体的生命活动调节包括体液调节和精神调解，并以精神调节为主，体液调节主要是激素调节。人们在感知环境中的刺激后，会迅速做出相应的反应。在这个反应过程中，需要有许多的器官与组织参与，如眼、耳、鼻、皮肤、神经、脑、脊髓和运动器官等。对刺激的反映：接收信息——传导信息——处理信息——传导信息——做出反应。神经元即神经细胞，是神经系统的基本结构和功能单位。神经元的细胞体内有细胞核和突起，树突短而多，成树枝状；轴突较长，只有一条末端有轴突的分支。人体的脑和脊髓承担着处理信息的重任，并与由他们发出的周围神经一起构成人体的神经系统。
6． 脑是神经系统中最高级部分，主要分为大脑、小脑和脑干三部分。大脑特别发达，分为左右两个部分，分别具有管理人体不同部分的功能。小脑位于脑干背侧，大脑的后下方，主要负责人体动作的协调性。脑干在大脑的下面，主要控制循环系统、呼吸系统的运动。大脑表面成为大脑皮层，它的表面凹凸不平，布满深浅不同的沟或裂，沟裂之间又隆起形成回。沟和回使大脑皮层的面积大大增加。髓是由许多神经元组成的，有许多躯体和内脏反射的神经中枢，能完成一些躯体和内脏的反射活动。我们把人体通过神经系统对各种刺激做出应答性反应的过程叫做反射。反射活动的神经系统叫反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分。
7． 自然界中，动物的有些行为是与生俱来的，我们称之为先天性行为，也称本能。动物的先天性行为：与生俱来，有固定模式的行为。不需要经过后天训练就能形成反射性活动。有大脑皮层以下的神经中枢即可完成。是动物在进化过程中形成而由遗传固定下来的对个体和种族的生存有重要意义。
8． 有些动物的行为是后天学习后获得的。这样的行为称后天学习行为。动物的后天学习行为是个体在生活过程中逐渐形成的。是通过学习行为获得的行为方式。需要大脑皮层参与。是动物和人适应环境的一种重要反应方式。人不仅能对环境中的声、光、味、触等具体刺激做出反应，还能运用语言文字进行学习，并能对语言、文字代替集体刺激，做出反应。
9． 体温恒定是正常生命活动进行的必要条件。正常人的体温并不是一个不定值，而是一个温度范围。在正常的生理条件下，体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度、精神状态和体力活动等情况的不同，在一定范围内变动。维持恒定体温的原因是机体的产热核散热过程保持动态平衡的结果。体温受脑干中的体温调节中枢的控制。人体散热的主要器官是皮肤，其散热主要方式是皮肤直接散热和汗液蒸发散热两种。

科学第三册第四章提纲
1． 把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。当开关闭合时，电路中会产生电流，这样的电路叫通路也叫闭合电路。当开关断开，或电路中某一处断开时，电路中就不再有电流。这样的电路叫做开路。电流由正极流向负极。电子移动由负极移动到正极。
2． 电路中各部分元件的功能：电源：能够持续供电。用电器：消耗电能。导线：连接。开关：控制电路。
3． 在并联电路里，并联用电器的连接点叫做电路的分支点。从电源的两极到两个分支点的那部分电路叫干路。两个分支点之间的两条电路叫支路。通路（闭合电路）：电路中有电流的电路开路（断路）：某处断开没有电流的电路短路：不经过用电器，直接用导线把电源两极连接起来。——电源短路。电源短路→电流过大→损坏电源或导线以造成火灾。电路图中元件分布要均匀，位置安排要恰当。导线竖直横要平，矩形棱角要分明。
4． 金属导体中的电流是由带负电的电子的移动产生的，它们是从电源的负极经导线流向正极，电子移动方向与电流的方向正好相反。
5． 电流强度用字母I表示，单位是安培，简称安，符号A；更小的单位为毫安和微安，符号分别为mA和μA。
6． 电流表使用注意事项：1、正确选择量程。应先拿电路的另一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱，若指针偏转太小，再使用较小的量程。2、电流表必须串联在被测电路中。3、使电流从电流表“+”接线柱流进，从“－”接线柱流出。4、绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极。
7． 容易导电的物质叫导体。不容易导电的物质叫绝缘体。（蒸馏水不导电）导体和绝缘体不是绝对的。有些绝缘体在一定条件改变时会变成导体。导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫半导体。常见的是硅和锗。常应用在电子工业中。
8． 有些物质由分子构成。分子由原子构成。原子（不带电）：原子核带正电（位置相对固定），核外的电子带负电（自由移动），电子的定向移动产生了电流。
9． 电阻：导体对电流的阻碍作用。绝缘体就是电阻非常大，而导电能力非常小的物质。电阻用字母R表示。单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。比欧大的单位有千欧kΩ、兆欧MΩ。1兆欧=103千欧=106欧人体的电阻：1000Ω~2000Ω左右。导体的电阻与导体长度、横截面积（粗细）和材料有关。导体越长、横截面积越小，导体的电阻就越大。金属导体的电阻还与温度有关。温度升高，金属导体的电阻会增大。相反，温度降低，金属导体的电阻会减小。某材料的温度降低到一定程度时，电阻会突然消失，这就是超导现象（如水银在-269℃时，电阻会突然消失）。玻璃温度越高，电阻越小。
10． 电路中的电流大小的改变可以通过改变电阻大小来实现。常用的变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的。
11． 电压：电源的作用，使电路存在一个稳定的电压，而使电流得以持续。电压用字母U表示，单位是伏特，简称伏，符号为V。更大的单位有千伏（kV），更小的单位有毫伏（mV）和微伏（μV）。1千伏=103伏 1伏=103毫伏 1毫伏=103微伏。电压单位伏特是为纪念意大利著名物理学家伏特。测量某一部分电路的电压时，必须把电压表与这部分电路并联。也有正确选用量程。
12． 电阻不变时，电流和电压的关系：当导体的电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。电压不变时，电流与电阻的关系：当导体两端的电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。欧姆定律： I=U/R。导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反正。公式可变形成：U=IR R=U/I
13． 电路：1、串联：I总=I1=I2=……
R总=R1+R2+……
U总=U1+U2+……
2、并联：U总=U1=U2=……
R总=R1x R2/R1+R2
I总=I1+I2+……

第一章 机械运动和力
1、机械运动：物体随时间的变化，是自然界最简单的运动形式。
2、参照物：判断物体运动或静止时，被选作标准的物体。（如果被研究的物体与参照物之间的相对位置发生变化，该物体就是运动的，反之则是静止的）
注意：参照物的选择是任意的，任何物体都可以被选为参照物。
3、速度：表示物体运动快慢的物理量。速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
4、速度计算公式：速度=路程\时间，即v=s\t
5、速度单位：m\s ,km/h,1 m\s=3.6 km/h
6、平均速度：用来描述一个物体做变速运动的物体在某一段时间内或某一路程上运动快慢程度。可用公式 v=s\t算出平均速度。日常所说的速度，多数情况下指的是平均速度。
7、匀速直线运动：指物体运动快慢不变，沿着直线的运动。
二．力
1、力是物体对物体的作用。任何一个力都联系着两个物体，一个叫施力物体，一个叫受力物体。
2、物体间力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施力的同时，另一个物体肯定也对它施加力的作用，既施力物体同时也是受力物体。我们把这两力称为作用力与反作用力。
3、力的作用效果：（1）力能使物体发生形变：（2）力能改变物体的运动状态。（包括方向与速度）
4、力的单位：牛顿，简称牛，符号为N。
5、测量力大小的工具：测力计，实验室中最常用的测力计是弹簧测力计或称弹簧秤。
6、力的三要素：力的大小、方向和作用点。
7、力的图示：用一根带箭头、有标度的线段表示力的三要素。
三、弹簧测力计的正确使用
（1）使用前检查指针是否指在零刻度线上，若指针未指在零刻度线上，要先调零。
（2）明确弹簧测力计的量程和最小刻度，使用时，不能超过量程，同时应使被测的力沿弹簧测力计轴线方向作用，避免弹簧挂钩和指针与外壳摩擦，影响测量的准确度。
（3）读数时视线要与刻度板垂直，与指针相平。
1、重力：由于地球吸引而使物体受到的力。
大小：与质量成正比，既G=mg,
g=9.8N\Kg（表示在地球上，质量为1 Kg的物体受到的重力为9.8N）；
方向：竖直向下（利用这一原理制成重垂线或简易水平仪）；
作用点：重心（重心可能在物体上，也可能不在物体上）；
外形规则、质量分布均匀的物体，重心在几何中心；外形不规则、质量分布不均匀的物体，可用悬挂法或寻找平衡点的方法确定重心。
2、摩擦力：两个相互接触的物体，当要发生或已经发生相对运动时，在接面上产生的阻碍物体相对运动的作用力。
注意：摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但并非阻碍物体运动。对于运动的物体，摩擦力也可能是动力。如人向前行走时，摩擦力向前。
产生条件：（1）物体间相互接触，相互挤压；（2）物体间接触面粗糙；（3）物体间存在相对运动或运动趋势；
方向：与运动方向或运动趋势的方向相反；
分类：静摩擦（有运动趋势，没有相对运动）；
滑动摩擦（一个物体在另一物体上滑动）；
滚动摩擦（一个物体在另一物体上滚动）；
增大摩擦力的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动；
减小摩擦力的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度（在接触面上加润滑油或利用气垫）、变滑动为滚动；
3、弹力：指发生弹性形变的物体作用在使它发生形变的另一物体上的力。
方向：指向使物体恢复原状的方向。
1. 牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时，它们的运动状态保持不变，包括速度为零的静止状态或匀速直线运动状态。
牛顿第一定律是牛顿在前人研究的基础上，总结概括得出的。
2. 惯性：一切物体都具有保持原来的速度大小和运动方向的性质。
惯性是物体的属性，不是力。即任何物体在任何情况下都有惯性。
3. 二力平衡：
一个物体在两个力的作用下，如果保持匀速直线运动状态或静止状态，我们就说这两个力互相平衡。
二力平衡的条件：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一直线上，则这两个力就相互平衡。
比较相互作用力与平衡力：
一对相互作用力 一对平衡力
相同点 大小相同，方向相反，作用在同一直线上
受力物体 二个 一个
依存关系 同时产生、同时消失，有依存关系 没有依附关系
效果 力的作用效果不能相互抵消 互相抵消

4.力与运动状态的关系
力是使物体运动状态发生改变的原因。如果物体的运动状态发生了改变，则一定受到了力的作用。
力 运动状态
物体不受外力作用 匀速直线运动状态或静止状态
物体受平衡力的作用 匀速直线运动状态或静止状态
物体受非平衡力的作用 运动状态发生改变（变速运动或曲线运动）
5．人和动物的运动状态的改变
人行走时要改变运动状态，必须依靠脚与地面之间的静摩擦力以及弹力获得向前的动力。
动物的起动方式与它们的生活环境、身体结构、及生活习性有关。

时间是物质运动过程的持续性和顺序性，空间是运动着的物质的广延性。时间和空间作为运动着的物质的存在形式，它们同物质运动不可分离。物体的运动是相对空间而言的，而不是相对另一物体而言的，如果两个物体在空间里做线性运动，只要线速度相同，它们的运动结果都是一样的。

两个孪生兄弟做高速运动时，只要相对于空间的线速度相同，不管方向相同或相反，他们就会一同延宛变老，当一个相对空间静止，另一个相对空间做高速运动，不管做直线运动还是曲线运动，只要达到一个相对空间效大的线速度，运动的一个就会比相对静止的一个变老得要慢。

这样，孪生子的问题就不会让我们头痛了，时间悖论也就不再存在。事实就是这样，相对性原理就是这么的简单易懂，看来，当初爱因斯坦对相对性原理的理解也存在着误区，以至于在这一百多年里，会招来那么多人的怀疑、抵制和反对。

扩展资料

物体之间或同一物体各部分之间相对位置随时间的变化叫做机械运动。它是物质的各种运动形态中最简单，最普遍的一种。

例如，地球的转动、弹簧的伸长和压缩等都是机械运动。而其他较复杂的运动形式，例如，热运动、化学运动、电磁运动、生命现象中都含有位置的变化，但不能把它们简单地归结为机械运动。

一切物体都在运动，绝对不动的物体是没有的，这就是说运动是绝对的，我们平常说的运动和静止都是相对于另一个物体参照物而言的，所以，对静止的描述是相对的。

参考资料来源：百度百科-物质运动

时空观:
1. 时间和空间是运动著的物质的存在形式，时间是物质运动过程的持续性、顺序性，时间的特点是一维性。空间是运动著的物质的伸张性、广延性，空间的特点是三维性。时间和空间同物质运动的不可分离性，表明了时间和空间的客观性。
2. 时间和空间的绝对性和相对性时空是绝对和相对的统一包含两方面的含义：
1. 时空客观实在性的不变性和具体特性的可变性时间和空间作为物质运动的存在形式，它们的客观实在性是不变的、无条件的，因而是绝对的；而受物质运动特性所制约的时间和空间的具体特性是可变的、有条件的，因而是相对的；人们关於时间和空间的观念也是可变的、发展的，因而也是相对的。
2. 时间和空间的无限性和有限性时空是无限和有限的辩证统一。物质世界在时间和空间上是无限的，而具体事物的时间和空间都是有限的，在时间上是暂时的，在空间上是有界限的。
运动观
运动是物质的固有性质和存在方式，是物质所固有的根本属性，没有不运动的物质，也没有离开物质的运动。

运动具守恒性，即运动既不能被创造又不能被消灭，其具体形式则是多样的并且互相转化，在转化中运动总量不变。

辩证唯物主义主张从运动和静止的辩证关系中理解运动，既承认运动具有绝对性又承认事物具有相对静止的状态
一、运动的含义及运动与物质、静止的关系

1、运动的含义。
运动是标志宇宙间一切事物、现象和过程的变化的哲学范畴。具有最大的广泛性和普遍性。运动是物质固有的根本属性，是一切物质形态的存在方式。

2、运动和物质的关系。运动是物质的根本属性，二者不可分割。一方面，物质是运动的物质，没有不运动的物质。设想不运动的物质必然导致形而上学。另一方面，运动是物质的运动，设想非物质的运动，认为有非物质的运动将导致唯心主义。

3、运动和静止的相互关系。物质是运动的，没有不运动的物质，这说明运动是普遍的、永恒的和无条件的，因而是绝对的。静止是物质运动的特殊状态，是暂时的、有条件的，因而是相对的。静止有两种形态，一是就机械运动而言，借助参照系，事物的空间位置表现出相对不变，即事物未发生机械运动。二是事物处于量变阶段，保持其质的稳定，表现出相对平衡的静止状态。

（1）运动的绝对性与静止的相对性是物质运动的两个属性，运动和静止是事物存在和发展的两种状态，二者同时存在。静止是认识区分事物的基础，运动打破静止使事物向前发展，没有运动就没有相对静止。

（2）运动和静止互相渗透，一切事物的运动都是“动中有静，静中有动。”

（3）运动是绝对的，静止是相对的。二者在一定条件下能相互转化。

（4）夸大静止，否定运动，就会陷入形而上学；夸大运动，否认相对静止，就会陷入相对主义和诡辩论。

二、运动的基本形式及相互关系

恩格斯把物质运动按照从低级到高级，从简单到复杂的顺序归纳为机械的、物理的、化学的、生物的和社会的五种基本运动类型。各种运动形式既相互区别又互相联系、互相转化，简单和低级的运动形式是复杂高级运动形式的基础，了解低级运动形式有助于解释高级运动形式的起源和特点，研究高级运动形式有助于理解低级运动形式的性质和特点。

三、运动的时间、空间范畴

运动的物质以时间和空间作为自己的存在形式。

1、时间。时间是物质运动过程的持续性和顺序性。表现为：一事物存在和一种运动过程进行的久暂，一事物和另一事物、一种运动过程和另一种运动过程依次出现的先后顺序，它们之间间隔的长短。时间的特点是一维性或不可逆性。

2、空间。空间是运动着的物质的广延性。这种广延性表现为：物体彼此之间的并存关系和分离状态，物体的体积、形态、位置和排列次序等等。空间的特点是三维性，即任何物体都有长、宽、高三个方向。

3、时间和空间作为运动着的物质的存在形式，它们同物质运动不可分离。一方面，时间和空间离不开物质运动，离开物质运动的时间和空间是不存在的。另一方面，物质运动也离不开时间和空间，离开时间和空间的物质运动也是不存在的。

四维空间概念

四维空间是一个时空的概念。简单来说，任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

根据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢，所以不会明显的感觉到四维空间的存在，但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中，使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时，我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行，你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在，物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。

解析四维空间

什么是四维？现在的说法是三维空间加上时间这一维，构成所谓的四维空间。然而，这种说法是一击即破的。为什么？

我们可以从二维来考虑。一个二维生物（如果有的话），他们考虑所谓的三维空间绝对和我们的三维空间不同——他们会把时间作为第三维，因为他们无法感受这一维的存在。同样，我们现在也走进了这个误区，把时间算做第三维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时，也在为我们叹息。那么时间算不算一维？在我看来，时间应该是一维，即在多维生物本身的维度之外再加一维，构成新的N+1维空间，而且这样也有助于帮我们解决一些问题，也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。

有一个更新的构想，即所有的维度都是由时间构成，没有时间，就没有空间，包括最基本的一维空间。这应该好理解，因为没有时间，空间本身的存在就没有任何意义，因为时空本身就是不能分割的整体。那么，为什么一种时间可以形成不同的维度空间？这里，我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。时间可以分解，这一句话理解起来可能有点困难。但是，只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理，首先必须了解两点。第一是时空的不可分性，这一点估计大家都明白，离开了空间谈时间，或者离开了时间谈空间，都是毫无意义的。第二点是时间的多样性，这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中，我们接触到的都是时间的合成体，也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩，其实不是。只要你们换一个角度去想，一个结果，可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说，我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体，即合运动。关于时间，我们也可以这样去想。我们看到的时间结合体，可以是由物体运动的时间，历史时间（即经历时间）和其他的一些时间构成。而运动时间，我们又可以看成由上下运动的时间，左右运动的时间和前后运动的时间。当然，划分方法是多样的，这就构成了时间的多样性，至于如何去划分，这就要由不同的情况而定。一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里，时间起到了决定性的作用。

我们之所以是三维生物，是以为这个维度的空间里只存在三维的时间。时间的不完整决定了空间的不完整。我们不能认识其他维度的空间，是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。同时，因为时间的不同分解方式，注定了我们的三维空间也是相对的，它可以被命名为一维，二维，甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。时间是决定维度的关键，同时，它也是决定低维物体高维存在方式的关键。

让我们看看科学上的说法：低维是空间上读缺陷，它们不具备在高维世界内运动的空间。关于这一点，有一个疑问，那就是我们怎么可以发现这个缺陷。我们认为的低维不存在某一个空间长度，是因为我们无法确定它有那一个长度，也就是我们现在用最好的设备也无法观察到那一个长度差。那么，将来呢？我们现在无法认证，可能将来会有人证明那个低维物体确实属于高维。因此，低维与高维并不存在所谓的空间差。那么，我们如何区别高维与低维？很简单，用时间。用时间去解释任何一个纬度空间，我们也可以认为，低维之所以比高维低级，是因为它们存在时间上的缺陷，它们无法在时间范畴内感受高维的存在。所以，我们要去了解低维或者高维，先要知道它们存在的时间范围。高维与低维之间可以实现转化，道理是很简单的，只要加入或者去掉一个时间单位就可以了。然而说起来很容易，做起来却很复杂，我们对时间的概念都是如此模糊，要想在空间范围类实现时间的转化就更困难。

对四维空间，一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上，再加上一根时间轴，但对于其具体情况，大部分的人仍知之甚少。有一位专家曾打过一个比方：让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人，他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来，只消用线在他四周画一个圈即可，这样一来，在二维空间的范围内，他无论如何也走不出这个圈。现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向（即从表示高度的那跟轴的方向），将二维人从圈中取出，再放回二维空间的其他地方即可。对我们这些三维人而言，四维空间的情况就与上述解释十分类似。如果我们能克服四维空间，那么，在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。

物理世界的四维空间

在数学上有各种多维空间，但目前为止，我们认识的物理世界只是四维，即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思，只有数学意义。

四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子，一把尺子在三维空间里（不含时间）转动，其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种”此消彼长”的关系。

四维时空不仅限于此，由质能关系知，质量和能量实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，比如速度越大，质量越大。在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量，动量是描述物质运动的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里，动量和能量实现了统一，称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是，电磁场方程组的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。

在狭义相对论中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
编辑词条

1917年，爱因斯坦发表了著名的“广义相对论”，为我们研究大尺度、大质量的宇宙提供了比牛顿“万有引力定律”更先进的武器。应用后，科学家解决了恒星一生的演化问题。而宇宙是否是静止的呢?对这一问题，连爱因斯坦也犯了一个大错误。他认为宇宙是静止的，然而1929年美国天文学家哈勃以不可辩驳的实验，证明了宇宙不是静止的，而是向外膨胀的。正像我们吹一只大气球一样，恒星都在离我们远去。离我们越远的恒星，远离我们的速度也就越快。可以推想：如果存在这样的恒星，它离我们足够远以至于它离开我们的速度达到光速的时候，它发出的光就永远也不可能到达我们的地球了。从这个意义上讲，我们可 以认为它是不存在的。因此，我们可以认为宇宙是有限的。

“宇宙到底是什么样子?”目前尚无定论。值得一提的是史蒂芬·霍金的观点比较让人容易接受：宇宙有限而无界，只不过比地球多了几维。比如，我们的地球就是有限而无界的。在地球上，无论从南极走到北极，还是从北极走到南极，你始终不可能找到地球的边界，但你不能由此认为地球是无限的。实际上，我们都知道地球是有限的。地球如此，宇宙亦是如此。

怎么理解宇宙比地球多了几维呢?举个例子：一个小球沿地面滚动并掉进了一个小洞中，在我们看来，小球是存在的，它还在洞里面，因为我们人类是“三维”的；而对于一个动物来说，它得出的结论就会是：小球已经不存在了!它消失了。为什么会得出这样的结论呢?因为它生活在“二维”世界里，对“三维”事件是无法清楚理解的。同样的道理，我们人类生活在“三维”世界里，对于比我们多几维的宇宙，也是很难理解清楚的。这也正是对于“宇宙是什么样子”这个问题无法解释清楚的原因。

1、均匀的宇宙

长期以来，人们相信地球是宇宙的中心。哥白尼把这个观点颠倒了过来，他认为太阳才是宇宙的中心。地球和其他行星都围绕着太阳转动，恒星则镶嵌在天球的最外层上。布鲁诺进一步认为，宇宙没有中心，恒星都是遥远的太阳。

无论是托勒密的地心说还是哥白尼的日心说，都认为宇宙是有限的。教会支持宇宙有限的论点。但是，布鲁诺居然敢说宇宙．是无限的，从而挑起了宇宙究竟有限还是无限的长期论战。这场论战并没有因为教会烧死布鲁诺而停止下来。主张宇宙有限的人说：“宇宙怎么可能是无限的呢?”这个问题确实不容易说清楚。主张宇宙无限的人则反问：“宇宙怎么可能是有限的呢?”这个问题同样也不好回答。

随着天文观测技术的发展，人们看到，确实像布鲁诺所说的那样，恒星是遥远的太阳。人们还进一步认识到，银河是由无数个太阳系组成的大星系，我们的太阳系处在银河系的边缘，围绕着银河系的中心旋转，转速大约每秒250千米，围绕银心转一圈约需2.5亿年。太阳系的直径充其量约1光年，而银河系的直径则高达10万光年。银河系由1000多亿颗恒星组成，太阳系在银河系中的地位，真像一粒砂子处在北京城中。后来又发现，我们的银河系还与其他银河系组成更大的星系团，星系团的直径约为107光年(1000万光年)。目前，望远镜观测距离已达100亿光年以上，在所见的范围内，有无数的星系团存在，这些星系团不再组成更大的团，而是均匀各向同性地分布着。这就是说，在10的7次方光年的尺度以下，物质是成团分布的。卫星绕着行星转动，行星、彗星则绕着恒星转动，形成一个个太阳系。这些太阳系分别由一个、两个、三个或更多个太阳以及它们的行星组成。有两个太阳的称为双星系，有三个以上太阳的称为聚星系。成千亿个太阳系聚集在一起，形成银河系，组成银河系的恒星(太阳系)都围绕着共同的重心——银心转动。无数的银河系组成星系团，团中的各银河系同样也围绕它们共同的重心转动。但是，星系团之间，不再有成团结构。各个星系团均匀地分布着，无规则地运动着。从我们地球上往四面八方看，情况都差不多。粗略地说，星系固有点像容器中的气体分子，均匀分布着，做着无规则运动。这就是说，在10的8次方光年(一亿光年)的尺度以上，宇宙中物质的分布不再是成团的，而是均匀分布的。由于光的传播需要时间，我们看到的距离我们一亿光年的星系，实际上是那个星系一亿年以前的样子。所以，我们用望远镜看到的，不仅是空间距离遥远的星系，而且是它们的过去。从望远镜看来，不管多远距离的星系团，都均匀各向同性地分布着。

因而我们可以认为，宇观尺度上(10的5次方光年以上)物质分布的均匀状态，不是现在才有的，而是早已如此。

于是，天体物理学家提出一条规律，即所谓宇宙学原理。这条原理说，在宇观尺度上，三维空间在任何时刻都是均匀各向同性的。现在看来，宇宙学原理是对的。所有的星系都差不多，都有相似的演化历程。因此我们用望远镜看到的遥远星系，既是它们过去的形象，也是我们星系过去的形象。望远镜不仅在看空间，而且在看时间，在看我们的历史。

2、有限而无边的宇宙

爱因斯坦发表广义相对论后，考虑到万有引力比电磁力弱得多，不可能在分子、原子、原子核等研究中产生重要的影响，因而他把注意力放在了天体物理上。他认为，宇宙才是广义相对论大有用武之地的领域。

爱因斯坦1915年发表广义相对论，1917年就提出一个建立在广义相对论基础上的宇宙模型。这是一个人们完全意想不到的模型。在这个模型中，宇宙的三维空间是有限无边的，而且不随时间变化。以往人们认为，有限就是有边，无限就是无边。爱因斯坦把有限和有边这两个概念区分开来。

一个长方形的桌面，有确定的长和宽，也有确定的面积，因而大小是有限的。同时它有明显的四条边，因此是有边的。如果有一个小甲虫在它上面爬，无论朝哪个方向爬，都会很快到达桌面的边缘。所以桌面是有限有边的二维空间。如果桌面向四面八方无限伸展，成为欧氏几何中的平面，那么，这个欧氏平面是无限无边的二维空间。

我们再看一个篮球的表面，如果篮球的半径为r，那么球面的面积是4πr的2次方，大小是有限的。但是，这个二维球面是无边的。假如有一个小甲虫在它上面爬，永远也不会走到尽头。所以，篮球面是一个有限无边的二维空间。
按照宇宙学原理，在宇观尺度上，三维空间是均匀各向同性的。爱因斯坦认为，这样的三维空间必定是常曲率空间，也就是说空间各点的弯曲程度应该相同，即应该有相同的曲率。由于有物质存在，四维时空应该是弯曲的。三维空间也应是弯的而不应是平的。爱因斯坦觉得，这样的宇宙很可能是三维超球面。三维超球面不是通常的球体，而是二维球面的推广。通常的球体是有限有边的，体积是4/3πr的3次方，它的边就是二维球面。三维超球面是有限无边的，生活在其中的三维生物(例如我们人类就是有长、宽、高的三维生物)，无论朝哪个方向前进均碰不到边。假如它一直朝北走，最终会从南边走回来。

宇宙学原理还认为，三维空间的均匀各向同性是在任何时刻都保持的。爱因斯坦觉得其中最简单阶情况就是静态宇宙，也就是说，不随时间变化的宇宙。这样的宇宙只要在某一时刻均匀各向同性，就永远保持均匀各向同性。

爱因斯坦试图在三维空间均匀各向同性、且不随时间变化的假定下，救解广义相对论的场方程。场方程非常复杂，而且需要知道初始条件(宇宙最初的情况)和边界条件(宇宙边缘处的情况)才能求解。本来，解这样的方程是十分困难的事情，但是爱因斯坦非常聪明，他设想宇宙是有限无边的，没有边自然就不需要边界条件。他又设想宇宙是静态的，现在和过去都一样，初始条件也就不需要了。再加上对称性的限制(要求三维空间均匀各向同性)，场方程就变得好解多了。但还是得不出结果。反复思考后，爱因斯坦终于明白了求不出解的原因：广义相对论可以看作万有引力定律的推广，只包含“吸引效应”不包含“排斥效应”。而维持一个不随时间变化的宇宙，必须有排斥效应与吸引效应相平衡才行。这就是说，从广义相对论场方程不可能得出“静态”宇宙。要想得出静态宇宙，必须修改场方程。于是他在方程中增加了一个“排斥项”，叫做宇宙项。这样，爱因斯坦终于计算出了一个静态的、均匀各向同性的、有限无边的宇宙模型。一时间大家非常兴奋，科学终于告诉我们，宇宙是不随时间变化的、是有限无边的。看来，关于宇宙有限还是无限的争论似乎可以画上一个句号了。

3、膨胀或脉动的宇宙

几年之后，一个名不见经传的前苏联数学家弗利德曼，应用不加宇宙项的场方程，得到一个膨胀的、或脉动的宇宙模型。弗利德曼宇宙在三维空间上也是均匀、各向同性的，但是，它不是静态的。这个宇宙模型随时间变化，分三种情况。第一种情况，三维空间的曲率是负的；第二种情况，三维空间的曲率为零，也就是说，三维空间是平直的；第三种情况，三维空间的曲率是正的。前两种情况，宇宙不停地膨胀；第三种情况，宇宙先膨胀，达到一个极大值后开始收缩，然后再膨胀，再收缩……因此第三种宇宙是脉动的。弗利德曼的宇宙最初发表在一个不太著名的杂志上。后来，西欧一些数学家物理学家得到类似的宇宙模型。爱因斯坦得知这类膨胀或脉动的宇宙模型后，十分兴奋。他认为自己的模型不好，应该放弃，弗利德曼模型才是正确的宇宙模型。

同时，爱因斯坦宣称，自己在广义相对论的场方程上加宇宙项是错误的，场方程不应该含有宇宙项，而应该是原来的老样子。但是，宇宙项就像“天方夜谭”中从瓶子里放出的魔鬼，再也收不回去了。后人没有理睬爱因斯坦的意见，继续讨论宇宙项的意义。今天，广义相对论的场方程有两种，一种不含宇宙项，另一种含宇宙项，都在专家们的应用和研究中。

早在1910年前后，天文学家就发现大多数星系的光谱有红移现象，个别星系的光谱还有紫移现象。这些现象可以用多谱勒效应来解释。远离我们而去的光源发出的光，我们收到时会感到其频率降低，波长变长，并出现光谱线红移的现象，即光谱线向长波方向移动的现象。反之，向着我们迎面而来的光源，光谱线会向短波方向移动，出现紫移现象。这种现象与声音的多普勒效应相似。许多人都有过这样的感受：迎面而来的火车其鸣叫声特别尖锐刺耳，远离我们而去的火车其鸣叫声则明显迟钝。这就是声波的多普勒效应，迎面而来的声源发出的声波，我们感到其频率升高，远离我们而去的声源发出的声波，我们则感到其频率降低。

如果认为星系的红移、紫移是多普勒效应，那么大多数星系都在远离我们，只有个别星系向我们靠近。随之进行的研究发现，那些个别向我们靠近的紫移星系，都在我们自己的本星系团中(我们银河系所在的星系团称本星系团)。本星系团中的星系，多数红移，少数紫移；而其他星系团中的星系就全是红移了。
1929年，美国天文学家哈勃总结了当时的一些观测数据，提出一条经验规律，河外星系(即我们银河系之外的其他银河系)的红移大小正比于它们离开我们银河系中心的距离。由于多普勒效应的红移量与光源的速度成正比，所以，上述定律又表述为：河外星系的退行速度与它们离我们的距离成正比：

V＝HD

式中V是河外星系的退行速度，D是它们到我们银河系中心的距离。这个定律称为哈勃定律，比例常数H称为哈勃常数。按照哈勃定律，所有的河外星系都在远离我们，而且，离我们越远的河外星系，逃离得越快。

哈勃定律反映的规律与宇宙膨胀理论正好相符。个别星系的紫移可以这样解释，本星系团内部各星系要围绕它们的共同重心转动，因此总会有少数星系在一定时间内向我们的银河系靠近。这种紫移现象与整体的宇宙膨胀无关。

哈勃定律大大支持了弗利德曼的宇宙模型。不过，如果查看一下当年哈勃得出定律时所用的数据图，人们会感到惊讶。在距离与红移量的关系图中，哈勃标出的点并不集中在一条直线附近，而是比较分散的。哈勃怎么敢于断定这些点应该描绘成一条直线呢?一个可能的答案是，哈勃抓住了规律的本质，抛开了细节。另一个可能是，哈勃已经知道当时的宇宙膨胀理论，所以大胆认为自己的观测与该理论一致。以后的观测数据越来越精，数据图中的点也越来越集中在直线附近，哈勃定律终于被大量实验观测所确认。

4、宇宙有限还是无限

现在，我们又回到前面的话题，宇宙到底有限还是无限?有边还是无边?对此，我们从广义相对论、大爆炸宇宙模型和天文观测的角度来探讨这一问题。

满足宇宙学原理(三维空间均匀各向同性)的宇宙，肯定是无边的。但是否有限，却要分三种情况来讨论。

如果三维空间的曲率是正的，那么宇宙将是有限无边的。不过，它不同于爱因斯坦的有限无边的静态宇宙，这个宇宙是动态的，将随时间变化，不断地脉动，不可能静止。这个宇宙从空间体积无限小的奇点开始爆炸、膨胀。此奇点的物质密度无限大、温度无限高、空间曲率无限大、四维时空曲率也无限大。在膨胀过程中宇宙的温度逐渐降低，物质密度、空间曲率和时空曲率都逐渐减小。体积膨胀到一个最大值后，将转为收缩。在收缩过程中，温度重新升高、物质密度、空间曲率和时空曲率逐渐增大，最后到达一个新奇点。许多人认为，这个宇宙在到达新奇点之后将重新开始膨胀。显然，这个宇宙的体积是有限的，这是一个脉动的、有限无边的宇宙。

如果三维空间的曲率为零，也就是说，三维空间是平直的(宇宙中有物质存在，四维时空是弯曲的)，那么这个宇宙一开始就具有无限大的三维体积，这个初始的无限大三维体积是奇异的(即“无穷大”的奇点)。大爆炸就从这个“无穷大”奇点开始，爆炸不是发生在初始三维空间中的某一点，而是发生在初始三维空间的每一点。即大爆炸发生在整个“无穷大”奇点上。这个“无穷大”奇点。温度无限高、密度无限大、时空曲率也无限大(三维空间曲率为零)。爆炸发生后，整个“奇点”开始膨胀，成为正常的非奇异时空，温度、密度和时空曲率都逐渐降低。这个过程将永远地进行下去。这是一种不大容易理解的图像：一个无穷大的体积在不断地膨胀。显然，这种宇宙是无限的，它是一个无限无边的宇宙。

三维空间曲率为负的情况与三维空间曲率为零的情况比较相似。宇宙一开始就有无穷大的三维体积，这个初始体积也是奇异的，即三维“无穷大”奇点。它的温度、密度无限高，三维、四维曲率都无限大。大爆炸发生在整个“奇点”上，爆炸后，无限大的三维体积将永远膨胀下去，温度、密度和曲率都将逐渐降下来。这也是一个无限的宇宙，确切地说是无限无边的宇宙。

那么，我们的宇宙到底属于上述三种情况的哪一种呢?我们宇宙的空间曲率到底为正，为负，还是为零呢?这个问题要由观测来决定。

广义相对论的研究表明，宇宙中的物质存在一个临界密度ρc，大约是每立方米三个核子(质子或中子)。如果我们宇宙中物质的密度ρ大于ρc，则三维空间曲率为正，宇宙是有限无边的；如果ρ小于ρc，则三维空间曲率为负，宇宙也是无限无边的。因此，观测宇宙中物质的平均密度，可以判定我们的宇宙究竟属于哪一种，究竞有限还是无限。

此外，还有另一个判据，那就是减速因子。河外星系的红移，反映的膨胀是减速膨胀，也就是说，河外星系远离我们的速度在不断减小。从减速的快慢，也可以判定宇宙的类型。如果减速因子q大于1/2，三维空间曲率将是正的，宇宙膨胀到一定程度将收缩；如果q等于1/2，三维空间曲率为零，宇宙将永远膨胀下去；如果q小于1/2，三维空间曲率将是负的，宇宙也将永远膨胀下去。

表3列出了有关的情况：

表3

宇宙中物质密度 红移的减速因子 三维空间曲率 宇宙类型 膨胀特点

ρ＞ρc q＞1/2 正 有限无边 脉动

ρ＝ρc q＝1/2 零 无限无边 永远膨胀

ρ＜ρc q＜1/2 负 无限无边 永远膨胀

我们有了两个判据，可以决定我们的宇宙究竟属于哪一种了。观测结果表明，ρ＜ρc，我们宇宙的空间曲率为负，是无限无边的宇宙，将永远膨胀下去!不幸的是，减速因子观测给出了相反的结果，q＞1/2，这表明我们宇宙的空间曲率为正，宇宙是有限无边的，脉动的，膨胀到一定程度会收缩回来。哪一种结论正确呢?有些人倾向于认为减速因子的观测更可靠，推测宇宙中可能有某些暗物质被忽略了，如果找到这些暗物质，就会发现ρ实际上是大于ρc的。另一些人则持相反的看法。还有一些人认为，两种观测方式虽然结论相反，但得到的空间曲率都与零相差不大，可能宇宙的空间曲率就是零。然而，要统一大家的认识，还需要进一步的实验观测和理论推敲。今天，我们仍然肯定不了宇宙究竟有限还是无限，只能肯定宇宙无边，而且现在正在膨胀!此外，还知道膨胀大约开始于100亿-200亿年以前，这就是说，我们的宇宙大约起源于100亿-200亿年之前。

5、爱因斯坦宇宙模型

根据物理理论，在一定的假设前提下提出的关于宇宙的设想与推测，称为宇宙模型。

著名科学家爱因斯坦于1915年建立了广义相对论的物理理论。这一理论认为，宇宙中没有绝对空间和绝对时间，无论是空间和时间都不能与物质隔开来，空间和时间均受物质影响；引力是空间弯曲的效应，而空间弯曲是由物质存在决定的。爱因斯坦将他的理论应用于宇宙研究，1917年发表了《根据广义相对论的宇宙学考察》的论文，他将广义相对论的引力场方程用于整个宇宙，建立起一种宇宙模型。
当时科学家普遍认为宇宙是静止的，不随时间变化的。虽然在几年前，美国天文学家斯里弗已发现了河外星系的谱线红移(显然这是对静止宇宙的挑战)，但由于当时正值第一次世界大战，这一消息并没有传到欧洲。因此，爱因斯坦也和大多数科学家一样，认为宇宙是静态的。爱因斯坦想从引力场方程着手，得出一个宇宙是静态的、均匀的、各向同性的答案。但他得到的解是不稳定的，表明全间和距离不是恒定不变的，而是随时变化的。为了得到一个空间是稳定的解，爱因斯坦人为地在引力场方程中引入一个叫做“宇宙常数”的项，让它起斥力的作用。爱因斯坦得出一个有限无边的静态宇宙模型，称为爱因斯坦宇宙模型。为了便于理解，可把它比喻为三维空间中的一个二维球面：球面的面积是有限的、但沿着球面没有边界，也无中心，球面保持静态状态。几年以后，爱因斯坦得知河外星系退行，宇宙是膨胀的消息后，非常后悔在自己的模型中加了一个宇宙常数项，称这是他一生中犯的最大错误。

简单来说,三维就是长\宽\高\,

四维就是长\宽\高\加时间,

爱因斯坦相对论，最重要的一点就是，当物体运动速度足够大的时候，时间也会变化的，比如说：在宇宙飞船上的时间，就比我们在地球上的时间慢一些。

这是我个人理解，不全之处见谅

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狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论，因此要弄清相对论的内容，要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间，但目前为止，我们认识的物理世界只是四维，即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思，只有数学意义，在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子，一把尺子在三维空间里（不含时间）转动，其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种”此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此，由质能关系知，质量和能量实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，比如速度越大，质量越大。在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量，动量是描述物质运动的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里，动量和能量实现了统一，称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是，电磁场方程组的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。
相对论中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
物质在相互作用中作永恒的运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动，由于物质是在相互联系，相互作用中运动的，因此，必须在物质的相互关系中描述运动，而不可能孤立的描述运动。也就是说，运动必须有一个参考物，这个参考物就是参考系。
伽利略曾经指出，运动的船与静止的船上的运动不可区分，也就是说，当你在封闭的船舱里，与外界完全隔绝，那么即使你拥有最发达的头脑，最先进的仪器，也无从感知你的船是匀速运动，还是静止。更无从感知速度的大小，因为没有参考。比如，我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态，因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用，作为狭义相对论的第一个基本原理：狭义相对性原理。其内容是：惯性系之间完全等价，不可区分。
著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说，得出了光与参考系无关的结论。也就是说，无论你站在地上，还是站在飞奔的火车上，测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理，光速不变原理。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式，速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻，与传统的法则相矛盾，但实践证明是正确的，比如一辆火车速度是10m/s，一个人在车上相对车的速度也是10m/s，地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s，而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情况下，这种相对论效应完全可以忽略，但在接近光速时，这种效应明显增大，比如，火车速度是0。99倍光速，人的速度也是0。99倍光速，那么地面观测者的结论不是1。98倍光速，而是0。999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢，对他来说也是光速。因此，从这个意义上说，光速是不可超越的，因为无论在那个参考系，光速都是不变的。速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明，是无可挑剔的。正因为光的这一独特性质，因此被选为四维时空的唯一标尺。

3+1=4