第二节 运动时间和空间(第3页)
现代科学表明,绝对空虚的空间是不存在的,宇宙空间中存在有引力场、电磁场和宇宙射线等,这些东西都是客观的实在,都是物质的特殊形态。正是实物和场,充满了整个宇宙空间。特别是宇宙背景辐射的发现,更进一步证明了不存在绝对空虚的宇宙空间。万有引力并不是什么神秘的“超距作用”,而是通过物质的一种特殊形态——引力场来传递的。
总之,物质的运动与时间和空间是密不可分的,没有脱离时间空间的物质运动,也没有脱离物质运动的时间空间。
第二,时间与空间的绝对性和相对性。
物质和运动的存在是绝对的,物质和运动的具体形态、特性则是相对的、多样的。既然时间和空间与物质运动是不可分的,是物质运动的表现形式,那么,时间和空间的存在也是绝对的,它们的具体表现形态也是相对的,多样的。这是更深一步地揭示时间和空间与物质运动的密不可分的联系,以便更好地划清辩证唯物主义时空观与形而上学机械论时空观、唯心主义时空观之间的原则界限。
长期以来,人们把欧几里得几何学看做是揭示空间特性的绝对真理的体系,认为它的公理和定理反映着与物质运动形态变化无关的、绝对不变的空间的特性。可是,非欧几何学则不承认有什么绝对不变的空间特性,提出了不同于欧几里得几何学的公理和定理,建立了种种不同的理论体系。例如,欧几里得几何学认为三角形三内角之和等于180°;非欧几何学中有的分支学科认为三角形三内角之和大于180°,有的则认为小于180°。实际上,二者都是运动着的物质的空间特性的反映。欧几里得几何学只是近似地反映了普通的、有限的地面空间的特性,它被人们在地面的普通的实践活动所证实;非欧几何学则反映了天体运行的大尺度宇宙空间和微观粒子活动的小尺度微观空间的特性,它的正确性被人们对天体活动的精密观察和对微观粒子的深入研究所证实。同时,科学也证明了欧几里得几何学认为空间有某种与物质运动无关的、绝对不变的特性的观点是错误的;而非欧几何学关于空间没有什么绝对不变的特性的观点则是正确的。前者的局限是由实践活动的广度和深度的不足造成的;后者的创立反映了人类实践的发展和认识的深化,进一步证实了辩证唯物主义的时空观。这在认识论上有重大现实意义。如果人们的头脑束缚在欧几里得几何学的框框内,如果没有非欧几里得几何学的出现,那么,人们是无法正确理解天体的运动和微观粒子的运动的。
爱因斯坦的相对论对于证实辩证唯物主义时空观具有重大意义。爱因斯坦的相对论(包括狭义的和广义的相对论),用新的科学事实揭示了时间和空间同运动着的物质之间不可分割的联系,揭示了时间和空间的特性为物质运动的特性所制约,是随着物质运动的特性的变化而变化的,从而否定了把物质和时空分裂开来的机械论的时空观,推翻了不受物质制约的“绝对时间”、“绝对空间”的理论。
狭义相对论告诉我们,物质客体尽管都有其空间的广延性和时间的顺序性,但是,在不同的物质体系中,空间广延的大小(长度)和时间间隔的快慢也是相对的,而不是绝对的。狭义相对论揭示了牛顿力学所没有的新现象,如运动的尺子会缩短,运动的时钟会变慢。根据相对论的公式,尺子的长度在不同的运动着的物质体系中是不一样的,它沿着运动方向的长度随着运动速度的增加而缩短,运动的速度越快,长度就变得越短。
这就是说,空间的广延性或伸张性是随着物质运动的变化而变化的。同样,同一个时钟的时间间隔性在不同的运动着的物质体系中也不一样,指针的速率随着运动速度的增加而变慢,运动的速度越快,指针的速率就变得越来越慢。换言之,时间的间隔性是随着物质运动的变化而变化的,而不是绝对不变的。
总之,现代科学的发展进一步证明了空间、时间与物质运动的不可分,揭示了具体空间时间的特性是受具体物质运动状态(质量分布和运动速度等)的制约的。
第三,空间和时间的客观性。
时间和空间同物质运动不可分割,是物质运动的表现形式,而物质和运动都是客观的,是不依赖于人的意识的客观存在。“唯物主义既然承认客观实在即运动着的物质不依赖于我们的意识而存在,也就必然要承认时间和空间的客观实在性。”[21]时间和空间的客观性就是指物质运动的时间空间特性不依赖于人对它的意识,不依赖于人的时空观念和时空知觉。
同否认物质的客观实在性相联系,唯心主义总是否认时间和空间的客观性,把时间和空间看做是意识、观念的产物。
主观唯心主义者直接否认时间和空间的客观性,把时间和空间看做是存在于人的意识和感觉之中的观念形式。康德认为,时间和空间是人类感性直观中的先天形式,人们通过这种先天形式去感知事物,才给予事物以时间性和空间性。马赫断言,时间和空间是“感觉系列调整了的体系”,是用以整理认识材料的工具,调整认识材料先后顺序的就是时间,调整这些认识材料相互之间上下、前后、左右排列秩序的就是空间。
客观唯心主义一般不直接否定时空的客观性,而是把时空看成某种客观精神的特性和产物。黑格尔认为,时间和空间是绝对观念发展的产物,只是在绝对观念外化为自然以后才出现空间。自然界在时间上是不能发展的,只能在空间上展开自己的多样性;在绝对观念发展到人的精神活动阶段,才有时间。这种认为自然界只有空间的展开而没有时间顺序的观点,把自然界、物质看做绝对精神的创造物,自然物只能按它被创造出的原始状态在空间扩张,只能有数量的增加,不会有新特征、新事物的出现,实际上否认了自然界的运动、变化和发展。
形而上学唯物主义肯定时空的客观性,但又否认物质运动和时空密不可分的联系,最终陷入唯心主义。首先,他们所设想的脱离物质运动与物质运动并存的时间空间,只能是一种神秘的不可捉摸的东西。其次,他们不理解与物质运动观念可变性相联系的时空观念的可变性,所以,一旦出现时空观念改变的事实,就否认时空的客观性,把时空看做是人们意识的产物。机械地理解时空的客观性不仅不能把关于时空的唯物主义观点贯彻到底,而且往往成为通向唯心主义时空观的桥梁。
四、物质世界时—空的有限性和无限性
辩证唯物主义认为,时间和空间是物质运动的表现形式,物质是不灭的、无限的,并且处在永恒的运动之中,因此,作为物质运动表现形式的空间和时间也是无限的。具体的物质形态在时间和空间上都是有限的,都具有或大或小的体积和规模,都有其产生、发展和灭亡的或长或短的过程。物质世界的时空无限由具体物质形态的有限时空所构成,并通过具体物质形态在有限时空上的运动和变化表现出来。
时间和空间密切联系,二者的无限性不可分割。现代天文学借助射电望远镜观察到距地球100亿光年外的天体,仍然没有也不可能发现空间的边际。这意味着我们发现了存在于100亿年以前的天体,仍然没有也不可能找到时间的开端。肯定了空间的无限性,也就同时承认了时间的无限性;反之亦然。“诸宇宙在无限时间内永恒重复的先后相继,不过是无数宇宙在无限空间内同时并存的逻辑补充”[23]。
在古代,特别是在中世纪,时空有限论曾长期占统治地位,同时,也出现了时空无限论的观点。在中国古代,张衡就指出,“宇之表无极,宙之端无穷”。在古希腊,德谟克里特认为虚空就是无限的空间,时间也是没有开端的。卢克莱修明确指出:“宇宙在它前进的道路上,没有一个地方是被限定了的”,“一个人不论站在什么地方,他的周围总会有那无限的宇宙向各方面伸展”。17世纪,牛顿把时空无限性的概念与万有引力定律联系起来,开始了时空观和自然科学的直接联系。但是,从哲学上看,牛顿对时空无限性的理解并没有超出他的前辈,仍然把空间看成是与物质存在相对立的虚空,把时间看成是一种抽象的持续性,只是看到时空无限性的量的方面,没有看到时空无限性有质的方面的多样性。
现代天文观测发现,河外星体普遍存在着“红移”的现象,即银河系以外星系所发的光普遍地向可见光谱的低频端(红端)移动,这说明河外星系正以很高的速度远离银河系而去。根据这种现象,有的宇宙学家提出了宇宙大爆炸的理论:假设在某个时刻(200亿年以前),宇宙中所有的物质都密集成一个极端致密,温度极高的“原始原子”,它像一个超放射性的巨核一样,由于一系列放射性蜕变而发生激烈的爆炸,使物质散开,然后由急而缓地膨胀下去。这一科学假说可以解释目前已知的关于天体物理的许多观察事实,比现代宇宙论的其他假说有优越之处,但它终究还是一个有待进一步研究和证实的假说。
“我们所说的宇宙年龄,是指大爆炸以后逝去的时间。我们不能排除存在一个爆炸前时期的可能性,但对此我们基本上无话可说。”宇宙学家希尔克的这一观点是正确的。宇宙大爆炸论除了无法解释爆炸前的存在以外,还无法说明宇宙的均匀性(因果性)等问题。所以,有的宇宙学家又提出了“膨胀宇宙论”(Inflatioheory)。这个新的理论提出:我们所在的宇宙不过是大宇宙中数不清的宇宙中的一个,大宇宙要大得多。这种多宇宙的观点,同恩格斯的存在着“在我们的宇宙以外的无限多的宇宙”[24]的科学预言是一致的。这就是说,在科学发展的一定阶段,我们所观察到的宇宙总是有限的,它不过是无限的物质世界的一部分。
“无限纯粹是由有限组成的,这已经是矛盾,可是事情就是这样。”[25]康德就已经觉察到了有限和无限的矛盾。康德认为,一方面可以证明时间有开端、空间有界限,即时空是有限的;另一方面也可以证明时间无开端、空间无界限,即时空是无限的,并由此进一步推论,既然时空有限和时空无限都可以得到证明,那么,就可以用对有限的证明来推翻无限,用对无限的证明来推翻有限。因此,说有限或无限都同样是荒谬的。这就是康德的著名的“二律背反”之一。康德由此作出结论:对于时空有限和无限的关系问题解答,理性是无能为力的,世界的本质是不可知的。康德“二律背反”的实质就在于,发现了有限和无限的对立,却未能把二者统一起来。
有限和无限的关系是物质的运动在时间和空间上表现出来的辩证关系。有限包含着无限。每一具体的有限的事物都有无限多的质,每一种质又有无限多的量的等级,如颜色的深浅、冷热的程度、生命的长短等。事物本身既是有限的,又是无限的,没有脱离有限而独立存在的无限,我们只能从有限中去认识无限。“一切真实的、穷尽的认识都只在于:我们在思想中把个别的东西从个别性提高到特殊性,然后再从特殊性提高到普遍性;我们从有限中找到无限,从暂时中找到永久,并且使之确立起来。”[27]这是其一。
其二,要联系并依据物质及其运动来考察有限和无限。任何具体的事物在时间、空间上都是有限的,即都具有确定的界限;由于事物的运动、转化的本性,有限的界限不断被打破、否定而趋向无限。有着确定界限的“某物”本身就包含着打破界限、扬弃有限,转化为“他物”的无限趋势。
其三,无限包含着有限,无限是有限构成的。物质的时空无限性并不是抽象的、同有限相分离的,而总是和具体物质形态的时空有限性相联结的,有限并不存在于无限之外,而是构成无限的环节、部分和因素。
其四,有限是局部,是有条件的、暂时的,因而是相对的,正如事物的常住性是相对的一样;无限是全体,是无条件的、永恒的,因而是绝对的,正如事物的变动性是绝对的一样。
时间与空间的有限性和无限性,就是这样一个实实在在的、现实的矛盾。“任何消除这些矛盾的尝试都会引起新的更糟糕的矛盾。”[28]