我们把形式科学定义的空间称为‘自由空间’ 。它的公理属性：无界、各处同性，数学表达为：U={r∈[0,+∞]}∩{[r2=x2+y2+z2]}； r为到参考点的距离，x、y、z为三维坐标参数 。
时间的公理属性：没有起点，没有尽头，增量均匀、永远向前，数学表达为：
T={t∈(-∞,+∞)}∩{△t=k>0}； k为常数 。
物理学研究的对象是客观‘存在’的实体，它的特性参数只能用实验获取或由其它实验实验数据导出 。无论多么宏大或渺小，必定有界：U={r∈(0,+∞)}? 。
【真空介电常数怎么读 真空介电常数ε0的值】物理学研究的空间通常叫作真空，没有普通物质，但有电磁辐射，典型环境是充满宇宙微波背景辐射的光幕空间 。可以理解为，物理真空是一个附着于‘自由空间’内的子系统，从‘自由空间’到真空是从意识形式的虚无到电磁能量空间体的客观‘存在（实在）’ 。
物理真空的电磁特性
客观‘存在’的物理真空是可检测的，天文观测和物理实验已检测确定宇宙空间大小直径为930亿光年，是具有黑体辐射谱的微波背景辐射，辐射温度近于2.7K，波长0.3厘米－75厘米波段 。
2.1真空的电磁极化特性
目前所有实验测量的真空电磁极化有如下特性：①没有介电极化的饱和现象，也没有磁化饱和现象；②传播的电磁场能量没有上限 。
早期认为电磁传播是以一种叫以太的特殊真空物质传播，可以想象任何具有物质特性的介质都会有电极化的饱和现象和磁化饱和现象，且有能量传播上限，超过上限值后，传播的波动能量会因介质结构缺损发生畸变，如机械波在流体中的空化想象，固体介质甚至被直接断裂 。而真空传播的的光没有强度上限，多路超强激光在真空聚焦后的传播无异常反应，且没有介质损耗，这就说明真空中的电磁传播是没有物质介质的 。
2.2真空电磁特性的运动效应
我们设想图所示的实验：在匀速运动和旋转加速参考系统(要保证器件不发生外力变形)中分别放置一对以真空作为介质的平板电容器和电感线圈，在相互运动的参考系中，测量其电容量和电感量的变化关系 。
图2.1 平板电容器和电感线圈匀速和旋转加速运动示意图
设定电容器和电感线圈中的真空介质与静止参照系S同步，当电容器的上下极板，电感线圈的导体绕线与运动参照系S’一起以速度v向右运动或以ω旋转运动，就造成了真空介质也以v的速度流过其内部或被离心分离，由于介质边界条件的变化，会引起介电常数
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