七 我的时空观

对于时间与空间的论述，科学家们已作过详尽的论述。爱因斯坦是从对时空观的批判上创立他的“狭义相对论”的。由于运用“狭义相对论”遇到了一些难题，不得不对时空观重新考查，要考查不妨走远一些。

自从人类从动物界分离出来以后，人们在与自然界的斗争中，从消极地适应环境向能动地改造环境过渡着。随着不断地变革现实，人类逐步积累了对事物越来越多的认识，经过分析比较，逐步建立了科学的理论，并用文字记载下来并传于后人。但由于科学的不发达和社会交往的稀少，各地的理论表述方式都不尽相同。社会的发展促使交换的产生，人们在交往中逐渐统一了认识。翻译工作之所以能够进行，就是使代表同一性质的词语具有同样价值。的确，“时间”与“空间”这些名词是人类强加于自然界的，自然界可以有它们另外的说法。它们的说法丝毫不影响我们的概念。如果人们能与自然界进行交流的话，那只要增加一种翻译就行了。人类把“时间”、“空间”这些名词强加于自然界，是人类交流思想的需要，是用语言代替物质的产物。语言一经确立，就给予它确切的含义，试图改变这些含义而使科学理论符合某些人的主观愿望的办法是徒劳的。

人们在实践中发现，一切物体都有一定的形状(开始人们只限于对刚性物体的认识)，一切物体都在不断的变化。(开始只发现一些物体在发生变化，如白天与黑夜的交替，动植物的生老病死，岩石的风化等，包括位置和形状的变化)。这些变化有时表现的急骤些，有时表现的缓慢些。在对事物的认识过程中，开始是把两物直接地放在一起进行比较的，这种比较方法已不能适应日益增多的需要，迫切需要一个比较的基准，这样长度单位就首先诞生了，原始的单位当然与现在的单位很不同。实际上在现在，各国的单位也不完全相同。比如有英制，公制，市制等不同量制。但达到目前这一步也是经历了不断统一的过程，有时还采用法律强制手段。如秦朝建国后第一件事就是统一度量衡.现今世界上逐步使用公制度量衡制度，将来有可能使用宇宙度量衡制度(如果别的星球有高等生物的话)，如果有人把“速度”翻译成“时间”，而把“时间”翻译成“速度”或别的什么，只要表示物体同样的特性，那也没有什么不可。就象中国和日本都使用有汉字，两国汉字的表意并不完全相同一样，但是不能乱用。

在古代，是没有认识到地球是球形的，放眼看地面象一个平面。长度单位是在地面上比较物体的过程中诞生的。当发现地面不是平面而是曲面以后，长度单位并没有改变，而把两地间直线距离用弦长来表示，而把地面的测量结果看成弧长，原因就是长度单位是一个理想化了的一个比较基准。象众所周知的那样，巴黎国际度量衡标准局保管的米达原尺，在气温稍有变化时也会发生变化，但仍被人们采用作标准尺，而用一系列系数来反映这些变化。这是人们进行测量时要用实物作度量工具的，而实物与理想标准之间总是存在差距。有些人只看到用实物作测量基准，没想到实物只是理想基准的代用品。

现在来看“时间”一词，“时间也是在比较的实践中逐步产生的。现在世界上时间单位已基本统一，没有象长度单位那样保留有逐渐统一的痕迹，但在民间，仍然能找到这样的痕迹。

现在，还能听到这样的语言，“×××走了一袋烟工夫了。”“他离开有一顿饭工夫。”这里所说的“一顿饭” 、“一袋烟”表示“吃完一顿饭”、“吸完一袋烟”所用的时间。他们表示的时间虽不确切，但也能使人明白。在中国的古书中记载有以“一柱香”、“三更、五更”等表示时间的术语。就是现在，仍然有年、月、日、时、分、秒、等不同的表示时间的单位。考查这些单位的共性，它们都是可重复的。只不过有些是自然的，有些是人为的。

由于事物内部矛盾运动发展是无限的，人们为了区分事物的矛盾运动，利用可重复出现的信号作为事物发展变化的比较基准。周期信号是不断重复的信号。用自然周期信号比用可复现的人为信号作基准有许多方便之处。又因自然周期信号的周期是有限长的周期，倍增与等分也较容易，记数也很方便。且有天然的周期信号可供使用。当然最明显的周期信号是地球的转动。（当时认为是太阳在行走）就有人提议把地球转一转定为事物发展变化的比较基准，取名为“一日”（即见到太阳一次），也有人用类似的方法定月相的周而复始为“一月”，定寒暑的周而复始为“一年”。因“年”，“月”，“日”，都是时间的单位，继而出现了年月日之间的换算关系。虽然现在公历的月不表示月相的变化了，只是保留转化的痕迹。

有了长度单位和时间单位以后，比较事物的变化就容易得多了。把这两个单位联系起来，导出了比较事物变化快慢的物理量—速度。

设立了比较单位后并没有完全解决问题，还需要解决度量方法，度量方法的改进和技能的提高，给区分事物带来了方便，但不能也没有改变原有基准单位的基本含义。比如现在采用“原子钟”来记时，也没改变时间单位作为比较事物变化的基本含义。

“时间”和“空间”的单位名称又是随着认识的步步深入而逐渐变更的。如果仍然把见到太阳一次叫“一日”，天体上的“一日”与地球上的“一日”就不相等。如月亮上的“一日”就约等于地球上“一日”的27倍，而用“原子钟”计时就显不出差别。现在采用“原子钟”计时以后，在未有证据证明天体上“原子钟”计时与地球上“原子钟”计时有不同的情况下，我们只能认为天地间在时间上是无差别的。否则，人们会找到不受所处地位影响的新的计时方法。

另外，认识事物的主人是人，尽管各种生物各有不同的生物钟，我们还是可以不看各生物钟所指的时刻，而用我们手中的尺和钟来确定物体的变化速度。光速的测定也是如此进行的。我们不需要知道“光子”的所谓固有寿命，我们就可以测定“光子”的速度了。同样，测定π介子、μ介子等所谓基本粒子的速度也应该是这样。就是所谓基本粒子的固有寿命时，也是与和它相对静止的原子钟的原子振动周期进行比较才得到的。

我们测定物体运动速度时是不是要求被测物体的协助呢？我们是不是用我们手中的尺和被测物体带着的钟来决定被测物体的运动速度呢？或者用我们手中的钟和被测物体带着的尺来决定速度呢？历史上从来没有这样做过，今后也不可能这样做。尽管被测物体可以有与我们完全不同的时间单位和长度单位，但在测量时是无法也不需要通信息的。且大多数被测物体是毫无生命力的，它们不能把时间和长度的信息给我们。某些科普著作却要求这样做，不是引人入歧途吗？

宇宙中万物是不是处于同一个空间中，或是各物均有自己的空间，这是与狭义相对论争论的焦点。宇宙是无穷的，可能还有另外的空间，那待将来去认识。但能让我们认识 的物体都处于同一个空间中。因为只有同处于一个空间中物体这之间才能相互作用，也才能作用于我们的感官，被我们认识。“狭义相对论”关于长度收缩的说法，就是把物体自己的空间收缩，而不影响观察者的空间。从运动的相对性考虑，如果以被测物体为参照系，那我们也在运动，我们也会收缩，可我们却无法觉查到这一点。为此，有些人引进运动学形状以与几何学形状，说改变的只是运动学形状。这样就把唯心主义带进人们的感觉。因为运动学形状是不可测度的，只是人们的感觉。

附带说一句，爱因斯坦自己对自己的工作并不特别赞扬，他总是不断改正自己的错误。如他承认还有许多问题不能解释，承认狭义相对论对“光子”无法解释，又在理论中加减宇宙项来修正理论。并不象某些科普作者说的“至今未曾发现任何一个实验事实与爱因斯坦的狭义相对论相矛盾”。而爱因斯坦却说：“外行人对我的工作的意义得到一种夸张的印象，这不是我的过错。实际上，这是由于通俗科学的作者，特别是由于报纸的记者，他们把每样事情都尽量说的耸人听闻。”

空间也只是物体形体的线度测量，时间也只是物质变化速度的比较基准，是与周期信号比较后的周期记数。长度和时间的单位尽管千差万别，比较物质变化的原则不应改变。这是两个不同的比较基准，混淆甚至使它们等效是不对的。

每个物体都有它们自己的时间和空间，但是为了交流。我们还是要有统一的时间和空间标准，一个物体把自己的时间与空间缩短或延长，不可能不影响邻近物体的时间与空间。