如果宇宙中的所有物质都瞬间消失，空间是否还会存在？艾萨克·牛顿的答案是肯定的。在牛顿的眼中，空间就像《星际迷航》里的全息甲板——一个三维的虚拟现实网络，上面投射有模拟的人和物。正如牛顿在其《原理》中所写：“绝对空间，就其本性而言，与外界任何事物无关，而且永远是相同的和不动的。”

这一理论在日常生活中颇具说服力。我向东走，你向西走，但邮局仍在原地不动：参照系保持不变。但与牛顿同时代的德国数学家和哲学家莱布尼茨不相信绝对空间这个观点，认为如果组成宇宙的众多物体都消失的话，空间就不再具有任何意义。事实上，如果将太空作为观察对象，莱布尼茨的理论会更站得住脚，因为在太空中，你能注意到的只有你和太阳的距离，以及彼此间相对运动的众多行星。莱布尼茨认为唯一合理的解释是，空间是“相对的”：空间只是你与其他物体间不断变化的距离以及其他物体彼此间的距离，并非“绝对现实”。

 

 

物理学家组织网解密“超弦理论”提出的十维宇宙框架

 

这与牛顿的看法恰恰相反。绝对空间的影响非常容易观察，牛顿也通过旋转水桶实验对其进行了证明。实验听上去很简单，但它引发了时至今日仍未停止的关于空间、时间、运动、加速度和力量的争论。

 

 

我们的宇宙:只有三维

 

从原理上讲，牛顿要求人们想象被绳子吊着的一桶水。将水桶朝顺时针方向转动，绳子就开始被拧紧。放手后会发生什么？木桶会逆时针转动，先慢后快。与此同时，正如牛顿描述的，“水的表面会从中心下降，并在桶壁升高，就像一个漏斗一样”。一开始，木桶和水同时转动，最终，木桶转速变慢，并反方向转动；水的转速也放缓，水面逐渐归于水平。