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認識外界的事物有兩種方法，其一是數學型的，其二是物理型的。
所謂數學型的認識，就是儘可能地收集信息，然後通過運算找出這些信息之間的的聯繫及其規律。這種認識，本質上是歸納的，屬於平面的認識，要求認識主體具有海量存儲和快速計算的能力。其優點是，在邏輯上非常簡單的。具有這種思維方式的典型例子，就是計算機。
所謂物理型的認識，就是有選擇的認識和理想化的認識，即將外界事物劃分為兩類，其一是物理背景，其二是物理對象。於是，物理型的認識是有結構的，本質上是演繹的，要求認識主體具有較強的邏輯思維能力和豐富的想像力，由此可以精簡所要考慮的因素和計算方法。
根據人的生理和心理條件，人類適合物理型的認識。於是，人類將其所面對的宇宙，劃分為作為物理背景的空間和作為物理對象的物質。前者是隱形的，後者是顯現的。如果說物質是宇宙中裸露出的冰山一角，那麼空間就是掩藏在海水中的巨大冰山。
隨著人類的認識擴展到宏觀範圍之外時，作為物理背景的空間對物質行為的影響逐步顯現了出來。比如，高速運動會受到空間的限制，物質能量的增長形式由原來的動能轉變為相對於空間的勢能。比如，大物質的自轉會部分地帶動空間的轉動，使圍繞該大物質公轉物體的離心速度大於萬有引力公式所要求的速度。比如，微觀粒子不再是自由的粒子，受到了空間的影響，具有波動性。狹義相對論、廣義相對論和量子力學分別是上述三個領域關於空間效應的理論。由此，作為物理背景的空間，進入了人類認識的視野，即海水退潮，更多的冰山裸露了出來。
根據現代科學的認識，宇宙是由普朗克常數h定義的量子構成的，而且空間不空和物質不實。於是，離散的基態量子構成空間，離散的激發量子成為能量（包括光子、x射線和中微子等），由高能量子組成的封閉體系就是物質。所以，能量是離散量子的運動能力，質量是封閉量子的運動能力。因此，在本質上，能量與質量是相同的，都是關於量子運動能力的描述。只是，前者是發散的，後者是封閉的，它們的區別僅在於量子存在形式的不同，在一定的條件下是可以進行相互轉換的。
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