..续本文上一页，可以出现不同的值。如南极洲光速每秒11×107公里；木星上的光速每秒12万公里。

　　爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论被称为20世纪物理学上的两次革命，他是牛顿以来最杰出物理学家。但爱因斯坦相对论的时空观基本上还是建立在牛顿力学万有引力基础决定性和因果性结构之上，故仍然是经典连续理论的一个继续。有人评说：“而今天已发现弱力、电磁力、强力，对自然的认识有了很大的提高，且还预示着超强力的存在，建立在万有引力基础上的时空观终将被否定。爱国斯坦只认识到时空和物质的不可分性，也开始认识时空的弯曲。但没有认识到物质、能量、信息都是不同时空相的“0”(零)态物，就这层意义讲，时空就是“0”态物(时空不是独立于物质之外的东西)。物质和时空不可分割性这个观点，只是把物质时间、空间三者混溶在一起，如糖和水一样，还没说明时空的物质性，没有说明(或没悟到)各种不同物质就是不同时空相，根本不存在可分不可分的问题。”(李明《“零”态物时空观》)此见颇有深义。爱因斯坦也自认相对论是局部理论。英国海菲尔德《时间之箭》中说：“爱因斯坦对解释时间之箭无能为力。”正如华盛顿大学威尔指出：认为时空奇点存在，在那里，广义相对论和其他所有物理规律都失效。故西亚玛说，广义相对论“本身包含着自我毁灭的种子”。

　　20世纪物理学另一场划时代的革命——量子理论，对时间、空间及物质的关系又有全新的认识，越来越深入认识时间的本性问题。量子论的中心思想玻尔的并协原理不为爱因斯坦所接受，两人因而辩论28年，并进行了所谓光束分离的实验，即“延迟选择实验”。使我们看到过去、现在及将来之间的混淆。这个实验向我们显示过去并不存在，过去只是理论的词。量子论更重要的是把意识引进了物理学，明确物质世界离不开精神世界的参与。一种基本现象，只有当它成为已被观察到的实在时，才是一种现象，森罗万象宇宙是参与者的宇宙，故量子论不承认有独立于人类意识之外的世界存在。基于意识参与的量子理论，时间流逝只能说是一种心理效果，时空将是个被禁用概念，我们人类的智能因而也包括在研究系统之中。美国物理学家惠勒还说：在量子时代之前，人们想象“时、空”似乎是一个巨大的“记录纸”。在这个纸面上，运载着过去、现在和将来。在这个巨大的纸面上，时间就是一些粘在上面的沙粒，有它们固定的位置。然而，对这呆板的图景，量子论却强加了一个无比生动的修正。它说，被我们称为过去的那个时空，过去的那种事件，实际上是由前不久的过去以及现在所实现的选择测量来决定的，由这些决定所实现的现象，可影响到过去，直至宇宙之始。此时此地所用的观察仪器，对于我们认为是过去已经发生了的事情来说，确实有一个无可回避的作用。说世界独立于我们之外而孤立地存在着这一观点，已不再真实了。在某种奇特的意义上，宇宙本是一个观察者参与着的宇宙。哥本哈根派量子理论另一根支柱，即海森堡的测不准原理，把波尔的量子论发展成量子力学。测不准原理告诉我们在亚原子世界里，我们无法同时测得一个粒子的速度和位置，如果速度越清楚，则位置越模糊，反之亦然，这是因为原子所固有的一种根本性限制，与测量技术无关。测不准原理还表明“事件时间的不确定性”，影响到时间的测量，因而把概率引进到了微观物理学。测不准原理反映出粒子波粒二象性佯谬，位置为粒子性质，波没有正确定位，故不确定是自然界的一个基本事实，电子无处不在，同时也是无处在。自从量子论支配了被称为魔幻般的微观世界，我们看到的量子世界到处是问题和佯谬。所以波尔也说：“不存在量子世界，只存在抽象的量子描述。”

　　现代物理学深刻改变了人们关于空间、时间、物质、因果等概念，从而也根本上改变了人们的世界观。

　　空间

　　何谓空间？空间被定义为：是物质存在广延性，是运动着物质存在形式。科学家哲学家等对空间有不同的理解和解释，古希腊有亚利士多德空间，嗣后欧几里得空间；近代又有如牛顿空间、爱因斯坦和现代数学空间等等。在爱因斯坦以前，科学理论一直认为空间是三维的，是独立于一维时间之外，空间是平坦的。直至爱因斯坦才认识到四维时空，空间是弯曲的。现代数学空间大体分为三类：零空间、正空间和负空间。并认为空间(在某参照系时)与光同样具有波和粒子的两重性，在远离引力场的宇宙中，空间是平直的即所谓的零的空间。在引力场中，空间则是弯曲的，即所谓正空间与负空间，现代数学空间是综合。在爱因斯坦四维时空以外是什么？

　　被称为物理学第三次大革命的超弦理论，就要求有一个十维时空的背景。一些物理学家认为，我们所感受的四维时空以外，另外六个自由度时空是蜷缩起来了。近来物理学发现，量子理论和相对论结合，空间必须有更多的维，这给我们一个启示：我们的宇宙不仅无限大，而且还是十一维的。这些额外维大多被认为小到无法觉察，我们所看到的宇宙可能是四维的表面(即膜)，它围绕着一个无限的多维空间和时间的泡沫。

　　但有的学者认为，宇宙空间兼容了任何可能的维度，从负维到无穷大维，也包含了分数表示的维度，人类生存的三维空间可以视为由适应性原则演化的结果。即是说，在早前宇宙，三维空间是由更低维进化而来的，在未来，它还会向更高维演化，三维空间只是一个历史阶段。

　　空间维度也可能退化，并释放出巨大能量，然后成为宇宙中的“畸形区”。

　　但也有学者认为，在宇宙存在中，时间和空间均不存在维数概念，维观概念在宏观概念研究中没有任何意义。因为在宇宙的时空存在中，时空本来就是弯弯曲曲的，只有小小局部区域里，才能创建出它的维度。我们人类生存在地球表面，在许多世纪探索大自然的过程，依据直观感觉建立了三维空间概念，又一步步延伸下去，变成了大家理论依据。又认为空间道路不是由人的想象而随便引申的，因此从根本上讲，地球人类到底可旅行多远，本质并不取决于速度，即使到光速，旅行多远取决于所在天体拥有的空间，取决于你脚下的道路能够延伸到哪里。也可说一个物质体(系)所拥有的空间范围本质上就等于它所具有的时间历程，即你能生存多长时间，你就(才)能够走多远。

　　在谈空间时，也必然要涉及“真空”。真空，也随时代演变有不同理解。经典力学理论认为真空是一无所有，而量子论却有完全不同真空概念，在相对论量子场中。真空含义：“不存在任何物理属性存在”，即不存在质态、能态、大小形状、限度等概念。即超越了存在与不存在，动与静，力和物质，粒子和波的范围。因为真空有不稳定性特性，而在时间上发生延续，因而产生了空间，空间是客体的内涵与外延。由于量子论的不确定理论，真空实际上沸腾着活力。科学家把真空看作宇宙中最复杂而不可思议的客体，真空的性质，因知之甚少，而被认为其特性古怪。如真空充满着幽灵般的活动，各种类型的所谓虚粒子对(通常一为物质粒子，一为反物质粒子)不断进入，一瞬间又互相湮灭，返回真空。这是海森堡测不准原理和物质、能量等效原理的一种具体表现。真空还具有像幽灵般并且持久的结构，渗透到整个宇宙空间，这个结构(称Chiral 冷凝)由某种夸克——反夸克对组成。艾福得说：“有如此多的夸克对，它们被锁在一起形成了宇宙中看不见的大背景。”(陈壮叔《透过加速器看原始宇宙》)海森伯测不准原理中能量和时间的关系表明，由于随机的量子涨落，能量可以从虚无中约出。有些宇宙学家相信，从这不确定性中可以生出一个宇宙，即沸腾真空启发一个宇宙如何诞生的模型。如果引力量子化，则必然有引力场的随机涨落，这就会给出一个“无中生有”的“机制”。宇宙学家盖斯相信：“宇宙本身就一份免费的午餐”。

　　物质

　　何谓物质？从古希腊德谟克利特物质的原子微粒不可分理论，一直到牛顿的宇宙模型，都是建立在独立实体的基础上。认为世界是由一组具有基本性质，基本实体构成的，是无法进一步分解的独立实体的集合体。

　　自从爱因斯坦狭义相对论、广义相对论及量子理论问世后，完全改变了我们对物质和实在本身的观点。

　　爱因斯坦质能转换公式E = MC2 表明质量不过是能量的一种形式，反之运动的能量也可以转化为质量。爱因斯坦又说，物质是场强很大空间组成的。……在这种新物理学中，并非既有场，又有物质，因为场才是唯一存在。(所谓场乃是具有能量强度之空间，其中并无一物)。粒子的存在和消灭只是场的运动形式，物理学中心的概念由原来的粒子物体逐渐转移到与时空联系的“场”。故我们只能用时—空语言来说明粒子。如果说物体是实在的，那只是动态的实在，故只能称为过程或现象。相对论又证明了物体的长度与它相对于观察者的运动速度有关，所以若问物体“真正”的长度是没有意义的。

　　量子理论认为物质永远不会静止而是一直处于运动状态，所有粒子都是波。量子力学描述了亚原子基本粒子不断相互转换的理论框架。亚原子粒子可以以粒子/反粒子偶形式从能量中创造出来(现发现的粒子有300多种，时间不到百万分之一秒)，只是动态过程暂时形式。根据海森堡测不准原理每个核子的位置是“弥散”到整个原子核区域，事实上是无法看到独立存在的基本粒子。观察者参与是量子理论最重要的特点，在亚原子世界里，无法把我与世界分割开来。波尔浅显地说：“原子模糊世界只有在受观察时才变成具体实在，没有观察到时，原子是幽灵，当你看到它，它才成为物质。”量子论彻底改变了机械论所描述的物质是被动的实体，它具有刚性和自然界决定性规律的概念的认识，演变成一种基本相互转换的理论并认…

《科学、哲学与佛学的时间、空间、物质观(陈世忠)》全文未完，请进入下页继续阅读…