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空间——时间70

自从相对论出现之后,空间和时间的科学概念就有了根本性的变化。明可夫斯基对此曾有言——从今以后,空间和时间都成了彼此的阴影,两者若要保持其独立的存在,就必须相互结合。今天我写这个条目的主题“时间—空间”,就是要谈论这种结合。就大多数读者而言,这是两个极为难懂的概念,大多数读者若是想较好地理解这个问题,最好先将《相对论》那个条目读一下。

只有在涉及到感觉经验的时候,我们所有的概念和思想才具有意义,换而言之,它们的来源都在于这些感觉经验;然而同时,它们同样是我们头脑主动活动的产物。所以,概念和思想就绝对不包含在对这些感觉经验内容的逻辑推论之中。因此,要想掌握抽象观念复合的本质,一方面,我们必须对“这些概念是怎样联系起经验的”这个问题进行研究;另一方面,还必须对“它们和对它们所作的论断之间的相互关系”加以探讨。

在日常生活的概念体系和科学的概念体系之间,并不存在根本性的不同,然而,这个论断仅仅针对概念彼此之间的相互关系及其同经验的关系所涉及的方式这个角度。科学概念体系的完成过程就是:修改日常生活的概念体系,并加上这门科学的目的和要求。

概念越是普遍,就越是能频繁而轻易地进入我们的思维;概念跟感觉经验距离越远,我们就越难以理解,尤其是诸如“什么地方”、“什么时候”、“什么原因”、“存在”等概念。这些科学以前的概念,是我们从童年时代起就惯用的。已经有无数本哲学著作专门谈论这些在我们看来最正确、最普遍的简单概念,可是依旧没有让所有人信服的答案。就这个问题来说,人类就如同是一条想努力搞明白水是什么的鱼。

空间

我先说说空间的意义。

似乎经验中的物质客体的一种秩序,就是所谓的空间。在我们个人的原始感觉经验之中,好像那种能称之为空间的性质并不存在。因此,先要了解“物质客体”的概念,才能对空间的种种概念有所认识。那么,所谓“物质客体”又是什么呢?就逻辑上而言,这个概念很原始。“靠近”、“接触”之类的词你肯定听过,我们要是在对这些空间的概念进行分析时,弄清楚它们在经验中的对应物,就能对“客体”有所理解了。为了分别某些经验复合群在时间上的持久性或连续性,所以才有了“客体”这个说法。客体的存在具有概念的本性,因为这个概念的意义,完全取决于它们跟原始感觉经验群的直觉联系。原始经验向我们直接显示出的物体的关系,是否就是这种联系呢?事实上,这仅仅是一种错觉,只有在思维意识到它们之时,这种关系才是存在的。

从前面的论述中,两个物体接触的(间接)经验已经为我们获得。就目前来说,注意到这一点就足够了。因为,即便我们现在挑出这个论断涉及的所有经验,也无法得到什么。许多物体通过各种方式能够发生永久的接触。我们现在就是从这种意义上,来谈物体的位置关系的。而就其实质而言,这种位置关系的普遍规律也极为简单,跟几何学涉及的问题没有两样。至少这种说法不为错,虽然有的人觉得,几何学中的那些命题,不过是依照一定的原则建立起来的无实际意义的语词之间的关系。

在前科学的思想中,空间是个什么概念呢?显然,“空间”的概念在前科学的思想中就已经出现了,在那里,它又有着什么意义呢?有句话是这样说的——或许你可以想象某种东西是不存在的,然而,你无法想象它们占据的空间也是不存在的。这句话解释了前科学思想中的空间概念。我们似乎能这样认为,空间概念和空间的表象在我们获得一切经验之前,就已经具有了。并且,我们似乎还一直在借助这种先验的概念有秩序地安排我们的感觉经验,甚至觉得,空间就和物质客体一样,是一种物理实在,即便我们的思想离开了这种物理实在,它也依然能够独立存在。在这种空间观点的影响之下,点、直线、平面等等几何学中的基本概念都有了鲜明的特征。同时,人们还认为这些几何学的基本原理也具有客观性,是必然有效的。比如“三个经验上既定的物体(事实上它们都无限小)处于同一条直线”这样的陈述,可以直接地下客观的定义,而无需对之给以物理的定义。然而,直到非欧几里得几何被引入之后,这种对几何概念和命题的直接实在意义的盲目信任才遭到撼动。

若是用地球作为参照物,空间的概念又是怎样的呢?

若想更容易地理解“空间”概念是如何产生的,我们可以从“所有的空间概念都和固体的接触经验有关”这个观点出发。换而言之,即某个跟物体无关然而却体现它们的位置可能性的东西。那么,我们是如何将之提出来的呢?假设我们有一系列彼此相互接触又相对静止的物体,那么,另一些物体会代替其中的一些物体。它们这种能够被替换的性质,我们叫做“有效空间”,刚体之所以能占据不同位置,就是因为这个。有种看法认为:空间本身就具备统一性。这种看法的由来何在呢?可能是因为存在着这种情况:觉得物体都是通过同一个参照物——地球来确定其位置的,这种看法在前科学思想中是普遍存在的。然而现在,在科学的思想中,人们用坐标系来表示地球。如此一来,就有可能将无限多的物体紧挨着排列在一起,所以我们就会觉得空间具有无限性。在前科学的思想中,人们很难从根本上区分“参照物”和“空间”、“时间”概念的差别。换而言之,空间中的某物,就和参照体上的某个质点相互对应。

再来看看几何学的基础。

我们都清楚,几何学是关于空间的理论,那么,在几何学的基础里面,是否存在什么东西,具有先验的、不证自明的性质呢?当我们回过头来才明白,以前我们确实如此认为,然而现在,一切都不同了。就逻辑上而言,距离的概念具有任意性,因此,我们就无需把和它对应或者近似对应的东西找出来。同理,无论是直线、平面、三维性,还是毕达哥拉斯定理,其有效性都是这样的,乃至就连连续区理论,也绝非来自于人类思维的本性。因此,就认识论的角度而言,纯粹拓扑学的关系并不比别的关系权威性更高。

时间

个人经验的时间次序和物理学上的时间概念是一致的,它就是科学思想以外的时间概念的来源。我们要想接受这种次序,必须事先对之加以规定。“立刻”、“现在”、“马上”等等之类的词,我们在日常生活中会经常说到,当我们说到这些词,第一反应就是想到此一瞬间。确切而言,就是你曾经的感觉经验的回忆结合了现在你对时间的感觉。在这些感觉经验的基础上,我们就能用“晚了”、“刚好”“早了”等表示时间系列,我们觉得,这种经验系列是个一维的连续区。经验系列之所以能被认识,是因为它们可以作不完全的精确重复,一些事件在某个时刻能够代替另一些事件,然而,对我们来说,经验系列仍然具有可重复的特征。通过这种方式,我们就形成了一维构架的时间概念,并且能对之进行补充和发展。有一点需要注意:必须在同一主观时间间隔之下,才能适用同一个经验系列。

有的人认为:有一个实在的外在世界存在于主体意识之外。前文所述的“主观”时间之所以能过渡到前科学思维的时间概念,很大程度上就是因为形成了这个观念。在这个意义上,客观的事件和主观经验形成了对应,换而言之,经验的“主观”时间归属到了与之对应的“客观”时间的时间之中。可是,与经验的时间不同的是,外界事件及其在时间上的次序,必须对所有主体都能够成立。

如果所有人都有着同样的对应于一系列外界事件的经验的时间次序,那么,就很容易完成这种客观化过程。对于那些在我们生活中直接的视觉而言,这种对应是绝对正确的。因此,人们之所以认为存在着客观的时间次序,在很大程度上就是因为这个观念的存在。在较为精确地去形成外界事件的客观世界这个观念时,我们能感觉到,有必要用某种比较复杂的方式使事件和经验相互关联起来。起初,用本能具有的思维方式和思维规律对这些进行研究,空间概念确实有着不可替代的特殊作用。就是在这种精炼的过程中,才产生了自然科学。

借助于钟表,时间得以表示自己的量度。大家都知道钟表,它不间断地、自发地经历一系列相等的事件,即一遍又一遍地重复着某个周期。钟表所经历过的周期的数目,就表现为时间的量度。如果正在发生一件事,在观察这件事时,所有的观察者的钟表的时间都一样,就可以说,所有人在同一时间看到了这件事,因为在这种情况之下,他们的位置不会影响到时间。很明显,我们完全可以认同这种“同时性”的时间定义法。在相对论没有出现之前,对于空间上分隔开的事件来说,“同时性”这个假定的概念有着绝对的客观意义。

然而,当光的传播定律被我们发现之后,这个假定就失效了。我们可以想想,在真空中光的速度跟参照哪个惯性系没有关系,因此,在解释那些发生在空间中隔开的点上的事件时,同时性概念就不具备绝对的意义。事实上,必须将一种特殊时间规定给每一惯性系。若是在不使用惯性系(坐标系)来做参照的情况下,断言空间中不同点上的事件是同时发生的,那么,这个断言就是毫无意义的。

在最后,我们可以得出这样一个结论:空间和时间相互融合,共同构成了一个均匀的四维连续区。

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