絕對(duì)時(shí)空觀與相對(duì)時(shí)空觀的辯證關(guān)系

摘要在古代，人們認(rèn)為空間就是指具體地點(diǎn)，如山川海洋等;時(shí)間就是指具體時(shí)段，如白天夜晚等。這種原始的時(shí)空觀體現(xiàn)了時(shí)空與物質(zhì)是緊密聯(lián)系的，時(shí)空依存于物質(zhì)的具體形態(tài)而存在，這是一種具體的時(shí)空觀。在近代，時(shí)空觀則經(jīng)歷了牛頓絕對(duì)時(shí)空觀和愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀。本文認(rèn)為愛因斯坦的時(shí)空觀并不是對(duì)牛頓時(shí)空觀的全盤否定，而是對(duì)它的完善和發(fā)展。牛頓表明了宏觀時(shí)空的絕對(duì)性及其自身固有的內(nèi)在特性，愛因斯坦則揭示了具體時(shí)空的相對(duì)性及其與物質(zhì)聯(lián)系的外在屬性。

中圖分類號(hào):B01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

哲學(xué)界普遍把牛頓的時(shí)空觀稱之為形而上學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，并予以批判和貶斥。他的時(shí)空觀是當(dāng)時(shí)人們認(rèn)識(shí)的最高成就，是人類實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。愛因斯坦的相對(duì)論時(shí)空觀則被譽(yù)為是對(duì)牛頓時(shí)空觀的否定與取代。我認(rèn)為這是不完整、不科學(xué)的，對(duì)牛頓和愛因斯坦的時(shí)空觀應(yīng)有新的關(guān)系分析。牛頓絕對(duì)時(shí)空觀建立在他的經(jīng)典力學(xué)體系之上，體現(xiàn)了時(shí)空具有絕對(duì)性;愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀建立在他的相對(duì)論理論體系之上，體現(xiàn)了時(shí)空具有相對(duì)性。馬克思主義認(rèn)為，絕對(duì)性是無條件的，相對(duì)性是有條件的。絕對(duì)中體現(xiàn)相對(duì)，相對(duì)中蘊(yùn)含絕對(duì)。絕對(duì)性與相對(duì)性應(yīng)是辯證的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。

1 牛頓絕對(duì)時(shí)空觀與愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀的對(duì)立性

第一，在與物質(zhì)的緊密聯(lián)系方面，兩種時(shí)空觀是對(duì)立的。絕對(duì)時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間和空間是兩個(gè)獨(dú)立的觀念，彼此之間沒有聯(lián)系，分別具有絕對(duì)性。牛頓認(rèn)為， 絕對(duì)空間是“上帝的感官”或者是上帝自身:“上帝是無時(shí)不在和無所不在的。正因?yàn)樗麩o時(shí)不在和無所不在，他就成了時(shí)間和空間。”①他把時(shí)空的絕對(duì)性“片面地、夸大地、過分地?cái)U(kuò)大為脫離了物質(zhì)、脫離了自然、神化了的絕對(duì)。”他的 “理念的、真正的、數(shù)學(xué)的、消除了偏見之后的”絕對(duì)時(shí)空，只能寄托于上帝或上帝的感官，它是同經(jīng)驗(yàn)世界根本隔絕的先驗(yàn)世界。在愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀中，愛因斯坦則拋棄了那種與物質(zhì)脫離了聯(lián)系的抽象時(shí)空，而把時(shí)空與物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)都密切聯(lián)系在了一起，把時(shí)間和空間自身也密切聯(lián)系起來了。因此，時(shí)空總是隨著物質(zhì)形式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變，不是永恒不變的。愛因斯坦曾說過在用到空間和時(shí)間的時(shí)候，它們總是一道出現(xiàn)的。沒有孤立的時(shí)間和空間是合理的。

第二，在關(guān)于時(shí)間的測(cè)量方面，兩種時(shí)空觀是對(duì)立的。由于牛頓認(rèn)為時(shí)空是上帝的感官或上帝自身，所以時(shí)間的測(cè)量就顯得神秘莫測(cè)。因此在牛頓絕對(duì)時(shí)空中時(shí)間具有不可度量性。相對(duì)論所謂時(shí)間，依然是測(cè)度時(shí)間，在這個(gè)范圍內(nèi)，相對(duì)論大大修正了牛頓的時(shí)間概念，然而，它并沒有對(duì)測(cè)度時(shí)間本身提出異議，并未在測(cè)度時(shí)間之外引入新的時(shí)間概念，相反，它進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了測(cè)度時(shí)間的測(cè)度本性，指出牛頓的絕對(duì)時(shí)間根本上不滿足測(cè)度要求。②相對(duì)對(duì)論時(shí)間是測(cè)度時(shí)間的精致化。愛因斯坦恢復(fù)了物理時(shí)間作為測(cè)度時(shí)間的測(cè)度本性:時(shí)間必須是一個(gè)可觀測(cè)量，時(shí)間作為一個(gè)可觀測(cè)量具體體現(xiàn)在“同時(shí)性”的可操作性方面。愛因斯坦在“論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)”一文中說:“凡是對(duì)時(shí)間在里面起作用的我們的一切判斷，總是關(guān)于同時(shí)的事件的判斷”③愛因斯坦恢復(fù)測(cè)度時(shí)間之測(cè)度本質(zhì)的舉動(dòng)，將時(shí)間、空間與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)重新聯(lián)系在一起，特別是，從測(cè)度的角度看，時(shí)間與空間不再是獨(dú)立不依的兩個(gè)東西，而是相互不可分割的統(tǒng)一體中的兩個(gè)方面。

愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀是就具體時(shí)空而言，闡明了具體時(shí)空與物質(zhì)形態(tài)聯(lián)系的外在屬性。愛因斯坦認(rèn)為，具體物質(zhì)時(shí)空特性并不是絕對(duì)不變的，而是可變的，其時(shí)空特性與物質(zhì)的質(zhì)量、密度、引力場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。在強(qiáng)引力場(chǎng)中，會(huì)產(chǎn)生時(shí)空彎曲現(xiàn)象;在高速運(yùn)動(dòng)中，會(huì)出現(xiàn)尺寸縮短和時(shí)鐘變慢現(xiàn)象。實(shí)際這只是揭示了具體時(shí)空在與具體物質(zhì)形成及其運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系時(shí)所呈現(xiàn)出來的外在特征。牛頓時(shí)空觀是表明宏觀時(shí)空自身固有的特性及絕對(duì)性，而愛因斯坦時(shí)空觀則揭示具體時(shí)空與物質(zhì)聯(lián)系時(shí)的外在屬性及相對(duì)性。需要注意的是，“時(shí)空彎曲”和“尺縮鐘慢”現(xiàn)象其實(shí)并未改變宏觀時(shí)空固有的一般本性。所謂時(shí)空彎曲，是指在引力場(chǎng)中特別是強(qiáng)引力場(chǎng)中，其空間距離變得彎曲，時(shí)間流逝變慢。其實(shí)此種現(xiàn)象一般是通過實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)看到光和時(shí)鐘在通過或靠近強(qiáng)引力場(chǎng)時(shí)，光線彎曲變長(zhǎng)，時(shí)鐘變慢。可是光線的彎曲并不能代表時(shí)空的彎曲，時(shí)鐘的變慢也不能代表時(shí)間的變慢。但我們決不能以具體時(shí)空相對(duì)的外在屬性而否認(rèn)宏觀時(shí)空固有的一般本性。

2 牛頓絕對(duì)時(shí)空觀與愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀的統(tǒng)一性

牛頓絕對(duì)時(shí)空觀與愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀具有統(tǒng)一性。兩種時(shí)空觀都體現(xiàn)了無限性和不變性。所謂時(shí)空的無限性，是指時(shí)空在宏觀上是無限的。時(shí)間無始無終、空間無窮無邊。不變性，指時(shí)空的客觀實(shí)在性是不變的。其一，是說無論宏觀時(shí)空還是具體時(shí)空，其存在都是客觀的真實(shí)的，是不以人們的主觀意志為轉(zhuǎn)移的;其二，在特定條件下，某一具體時(shí)空的表現(xiàn)形態(tài)不變。例如某人的年齡以及與他兄弟姐妹之間出生的先后順序是不會(huì)改變的;其三，是指時(shí)空的維度是不變的，即時(shí)間的一維性和空間的三維性是不變的。時(shí)間總是朝著一個(gè)方向前進(jìn)，正如常說的“時(shí)光難倒回”。空間總是朝著上下、左右、前后三個(gè)維度沿伸。其四，是指時(shí)間的均勻流逝性和空間的獨(dú)立空曠性不變。盡管任何物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和信息傳遞都離不開時(shí)空，但時(shí)空卻可以離開某一具體的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)與信息傳遞，且以它固有的本性而客觀獨(dú)立地存在著。④正如牛頓所說的那樣，時(shí)間無論各物質(zhì)形態(tài)和運(yùn)動(dòng)形式如何變化，它總是均勻流逝(下轉(zhuǎn)第131頁(yè))(上接第110頁(yè))的;空間猶如不變的空箱，可以裝載或容納不同的物質(zhì)形態(tài)及其運(yùn)動(dòng)。

兩種時(shí)空觀都體現(xiàn)了有限性和可變性。所謂時(shí)空的有限性，是指具體時(shí)空是有限的。盡管宇宙中具體事物的時(shí)空形態(tài)與特性是無限多樣的，但每一事物的具體時(shí)空形態(tài)與特性都是有限的，都占有一定的空間和經(jīng)歷一定的時(shí)間，且以自己特有的時(shí)空方式存在著。所謂時(shí)空的可變性，也有多種涵義和表現(xiàn)。其一，是指具體事物的時(shí)空形態(tài)是相對(duì)的和可變的。即任何具體事物都是在一定的時(shí)空條件下產(chǎn)生、存在、發(fā)展并消亡，其時(shí)空形態(tài)是可變的，不會(huì)永遠(yuǎn)固定在一點(diǎn)上或停留在一個(gè)水平上。其二，是時(shí)空的具體特性隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度而變化。又如相對(duì)論所認(rèn)為，當(dāng)物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿運(yùn)動(dòng)方向的空間長(zhǎng)度縮短，物質(zhì)內(nèi)部變化過程的時(shí)間持續(xù)性延長(zhǎng)，即會(huì)產(chǎn)生“尺縮鐘慢”現(xiàn)象。其三，是指具體時(shí)空的維度是相對(duì)的和可變的。按照人們常規(guī)的思維定勢(shì)認(rèn)為，時(shí)間具有一維性，空間具有三維性。其實(shí)事物具體時(shí)空的超常維度是相對(duì)的和可變的。例如在思維運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間可具有二維性。人們思維和想象的速度是隨意的，是可以跨時(shí)空的。當(dāng)人們展望未來、回憶過去的時(shí)候，其思維運(yùn)動(dòng)的時(shí)間特性就呈現(xiàn)二維性，既可朝前也可向后兩個(gè)方向延伸。在幾何學(xué)中，可有一維空間和二維空間。幾何學(xué)是研究空間關(guān)系及其規(guī)律的學(xué)說。人們把 “線”稱為一維空間;把 “面”稱為二維空間。盡管現(xiàn)實(shí)的空間總是三維的，然而作為線和面的一維空間和二維空間在理論上是成立的，在現(xiàn)實(shí)中也是被人們所認(rèn)可的。

綜上所述，愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀既不是對(duì)牛頓絕對(duì)時(shí)空觀的全盤否定也非全面繼承，而是一種揚(yáng)棄。愛因斯坦曾這樣說過:“我們必須小心，決不可錯(cuò)誤地把這個(gè)體系看作是同古典物理學(xué)的思想方式截然不同的一種新的思想方式。相對(duì)論決沒有這樣的意圖。……它并不是完全新的物理學(xué)理論;它只不過是根據(jù)相對(duì)性原理進(jìn)行修改了的物理學(xué)理論。……相對(duì)論的思想本質(zhì)上是同科學(xué)已經(jīng)顯現(xiàn)出來的規(guī)律和總趨勢(shì)相一致的。”⑤這段話指出了相對(duì)論與經(jīng)典力學(xué)之間的繼承關(guān)系，同時(shí)也適用于評(píng)價(jià)相對(duì)論的時(shí)空觀的革命性意義。所以牛頓絕對(duì)時(shí)空觀與愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀是對(duì)立與統(tǒng)一的辯證關(guān)系。

總而言之，時(shí)空觀是有關(guān)時(shí)間和空間的物理性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，時(shí)空觀同自然科學(xué)的發(fā)展是密切相關(guān)的。科學(xué)上的重大變革往往伴隨著新時(shí)空觀的產(chǎn)生，因此可以說時(shí)空觀的變革是科學(xué)進(jìn)步的重要標(biāo)志。從古代的天圓地方到亞里士多德的宇宙中心論，到牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，再到愛因斯坦的相對(duì)論時(shí)空觀，每一次時(shí)空觀的變革都伴隨著科學(xué)的重大進(jìn)步，都是對(duì)傳統(tǒng)的巨大挑戰(zhàn)。新的理論的產(chǎn)生同時(shí)也將使我們的科學(xué)和社會(huì)處于不斷進(jìn)步之中。

注釋

①牛頓.自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理[M].商務(wù)印書館，1957:545.

②吳國(guó)盛.時(shí)間的觀念[M].北京大學(xué)出版社，2006:115.

③愛因斯坦.愛因斯坦文集[M].徐良英等編譯.商務(wù)印書館，1978:85.

④張治安.時(shí)空觀新論[J].中共渭南市委黨校，2001(1):16.

⑤愛因斯坦.愛因斯坦文集[M].徐良英等編譯.商務(wù)印書館，1978:369.

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