时间与空间和物质时间与空间和物质 2011年08月26 日作者：郭连成 2011年7月12日 于哈尔滨 六、时间与空间和物质 （一）时间与物质 前面论述时间，用了事物概念，事物即包含物质，但这里还有必要再说一下物质与时间的关系时间与物质没有直接的联系；时间联系物质的运动变化过程如果一种物质是永恒存在的，没有变化和运动，这物质上就没有时间物质总是运动变化的，总有相应的发展过程，或是把握各种过程的需要诱发或促使人类制定时间，因而时间与物质不算直接的联系总有相应的关系 时间与物质的关系，若单纯地追本朔源，也可谓没有物质就没时间，但这里有不可忽略的人的主观作用我们不能不清醒的认识，时间产生于人类（所有文明的人类）的思想，说宇宙中有时间只能是人类制定的时间人类虚拟了时间，借助于自然的周期过程，又把时间用于一切过程，从而使时间与过程虚实相伴，若即若离如此这般，倒使时间虚实难辨扑朔迷离，乃至长期以来令人们难以认清其本来面目 人们对时间的认识多种多样，主要看两种基本认识：一种认为时间是客观存在的；另一种认为时间是主观存在的认为时间客观存在，要认可物质就在时间中运动；认为时间主观存在，就要说物质上附设时间。
其实不是两难选择，因为解决下面问题才好说客观时间：时间若是客观存在的，它怎样作用在物质上并留下时间的烙印；而没有物质的局域空间，谁又能找到时间踪影 物质是由不同级别的微观粒子构成的实体物质本身体现时间在两个方面，一是物质的运动过程；二是物质内部的变化过程物体在空间从一个位置运动到另一个位置，要经过时间放射性元素的衰变，物质的化合与分解，生物的出生和死亡，都是物质内部的变化，也都是在一定的空间内进行仍要经过时间 我们说时间与物质，大都从宇宙的立场上说的我们说的宇宙不是排除人的主观意识的纯客观的，确切地说是人主观世界中的宇宙，而人的主观意识存有时间，所以也就把时间当做宇宙的成分之一然而，我们说的宇宙无限是指客观的宇宙，我们符合客观规律的认识宇宙是局域的有限的，时间的量度也只能在这有限的范围内 （二）空间与物质 空间是自然存在的空间是除它自身外一切事物的活动场所空间容纳物质而不附属于物质，物质占据空间而不能均匀或不均匀地布满空间三维的平直空间是人设定的测量参考基准，不是空间的特有形状空间是虚空的无具体形状，它总是被动的，不能排斥和抗拒人的意志令其平直或弯曲 我们通常说的空间都是物质外的空间，是纯粹的空间。
这种空间即以前说的真空，其实宇宙中不存在真空，任何局部的空间总有个别的粒子或射线通过，但人们常常忽略有微少的物质的空间而看作完全虚空的空间物质占据的空间，归属于物质的大小或体积，失去了空间原本的含义空间是物质存在的广延属性的说法，不可扩展到物外空间去，只限于物内空间才说得过去物内与物外的空间性质不同，如物体可在空间中运动，但不能在固体物质占据的空间内无阻碍地自由活动 从宇宙视野看物质与空间，宇宙的空间是不动的，天体或物体在空间中运动如果在较长时期内对固定位置的星空拍一组照片，由于天体运动，照片内的星像不同，从空间的角度看问题，可看作空间形式在变化但这是物质的运动呈现的图景，不是空间在运动或本质上的变化 空间与物质是共存的，空间与物质是相互依存的关系，没有空间就谈不到物质，没有物质也谈不到空间物质与空间，也许只有此时二者才能相提并论，别时并不能等量齐观空间与物质存在的地位，无疑物质是第一位的人们主要研究物体的运动和变化，要得到物质如何如何的结论，一般不需要把空间作为一个条件提及和指明 人联系的物体总是在实在的空间和虚拟的时间中运动，但由于人们对物体的运动描述的侧重点不同，也就有时只用时间忽略空间，有时只用空间忽略时间，有时既用空间又用时间。
比如乘飞机旅行，人们关心飞行的时间而不关心飞行的距离宇宙飞船穿越太阳系，人们关注走了多远，而不关注走了多长时间 （三）时间与空间 宇宙的基本组成是空间和物质，空间和物质都是客观存在的但空间是人认识的空间，物质是人认识的物质，人以物质在空间中运动变化为研究对象也是一种认识，存在于人意识中的时间也由认识的渠道与物质和空间汇合到一起，并取得与空间几乎同等的地位简明上述：空间和物质是客观实在在人脑中的反映，时间是人脑生成的 空间和时间被认为是与任何物质及运动无关而存在的认识，无疑是错误的物质的运动变化要在空间中进行，也就有时间的过程，但二者不是必然的因果关系时间与空间没有自身的联系和依赖，时间中没有空间，空间中也没有时间，是物质的运动变化联系着时间和空间本来不存在与物质无关的时间和空间，或者说空间中一定有物质，物质上可能有时间当然，为了研究和论述的方便而忽略物质，假设的纯粹的时间和空间要另当别论 时间和空间既不是绝对的也不是相对的，形容或说明时间和空间的属性，我们只能说：时间是虚构的，空间是实在的，二者通过物质的运动变化过程联系着时间与空间被当作统一体称为时空，出自相对论的建设者闵可夫斯基在一个会议上的报告。
这个时空统一体不是时间和空间有必然联系的结合，而且应用到物理学上是产生怪胎的杂交，这个怪胎就是所谓的四维时空 空间的长、宽、高方向在数学上叫三维时间作一维怎么讲？时间是人制定的标准变量，跟进程似的一往无前瞬间即逝，哪有什么线性的维度还有这一维与那三维是怎样结合的？空间的三维可合成一条空间的直线或曲线，质点走这种线已经包含时间，往哪再放那个时间维？ 四维时空用三个空间坐标轴加一个虚数时间轴但造不成型，又用一个故弄玄虚的数学公式来表示时空本来是将时间和空间纠合到一起生造的概念，后来的人们接受相对论的理论，也就将四维时空视为客观的真实的最佳描述其实，现今人类的一切空间活动都不经过所谓的四维时空，这种描述不过是一个有名无实的屠龙之术 七、绝对和相对时空观的问题 （一）、绝对时空观有错无害 牛顿 没有对时间和空间下定义，但他对时间和空间作出了相应的描述 牛顿 说：“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着”；“绝对的空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的”引文摘录于《自然哲学与数学原理》） 牛顿 抛开物质单独说时间和空间如何如何，也许在他看来，绝对时间和绝对空间就像大海和空气，物质像条船，物质的运动变化好比船在大海上行驶，没有船大海和空气依然存在。
牛顿 说明的时间和空间被称为绝对时间和绝对空间，由于相对论出现后将时间和空间统称为时空，所以 牛顿 的时间和空间的观点又被叫做绝对时空观 牛顿的绝对时空观在当时就受到莱布尼茨等人的质疑和诘问，但还是后来的人们指出绝对时空观的要害，即说绝对时空观是孤立地静止地看问题，割断时间与物质运动的联系云云 牛顿 的绝对时空观的错误，除“绝对”的外还在于认可时间的客观存在，认为时间与空间一样都是客观的绝对时空观中的时间像河流一样在宇宙中均匀地流淌；空间像容器一样容纳宇宙中的物质时间和空间与物质是无关的混合，没有相互依存的关系这显然是错误的没有物质的空间是不能独立存在的，时间虽然存在于人的主观世界中，但总要对客观物质过程有联系，也就离不开物质 牛顿 的绝对时空观尽管多受批评，但其可取之处在于时空本身不发生变化，只容纳而不干涉也不参与物体的运动变化而且不受物体运动变化的影响，其实物体运动变化需要的时空就是这样的不随便变化的时空 牛顿 时空观的时间不忽快忽慢，空间不忽直忽曲，所以 牛顿 的片面的偏颇的时空观不影响时空中物体的运动及力学规律 牛顿 时空观的不正确，主要是认识和观念上的问题，对人们利用时间和空间没有形成障碍。
说绝对时间不正确，并不认可相对论的时间相对的论断，相对论的时间变化与地球自转过程的缓慢变化本质不同时间不是绝对的，是因为时间是人制定的，人制定的时间又依据自然的时间单位，而这种时间单位的大小不是绝对不变的，地球形成以来其自转过程是逐渐变慢的（现在每世纪要增加1秒），如现在地球的一天为24小时，但在10亿年前，一天约为19小时；10亿年后，地球的一天要变成31小时左右 牛顿 的时空理论中的空间和时间各自独立的存在，是物体的运动将空间和时间联系起来，空间不能变为物质，物质也不能变成空间我们今天看来，物质占据空间，物体变小可退让一部分空间（本文中的空间均指物体外的空间）；物质的运动离开了原来的空间又占据新的空间 空间不是绝对的，局部空间在形式上是变化的，这种变化是物质位置不同的造型衬托的不同背景的空间，对研究物体的运动是有用的绝对空间不正确之处还在于空间平直和各向同性的论断，因为空间没有实在质地谈不到哪个方向特有什么性质；虚空的空间谈不到平直还是弯曲，平直空间只是人类认识宇宙的量度或测量的需要 （二）、相对时空观无用有害 相对时间观由相对论的同时的相对性和洛仑兹变换速度公式构成同时的相对性是爱因斯坦通过思想试验作出的推论。
这个思想试验用火车――双塔模型：路基上两灯塔距离等于与相当长的火车长度或火车两端与两塔等距离，一个雷同时击中两塔，路基中点的工人会看到两塔同时闪光；若闪电发生时火车开始运动，那么火车中点的乘客会发现闪光不同时 爱因斯坦由这个想象的模型做思想试验推论：“对于路基是同时若干事件，对于火车并不是同时的，反之亦然（同时性的相对性）每一个参考物体（坐标系）都有它本身的特殊时间；除非我们讲出关于时间的陈述是相对一于哪个参考物体的，否则关于一个事件的时间的陈述是没有意义的《狭义与广义相对论浅说》）爱因斯坦的推论可解释为：不同参考系各有各的时间 其实这个模型本身就缺乏现实的支持，姑且当作真实的讨论同时的相对性推论成立的条件是整个参考系中现象相同，而不是一个参考系中的一点的现象火车路基中发现的闪光问题，路基中点看见闪光同时，不等于整个路基均看见闪光同时；运动的火车中点看见闪光不同时，不等于火车中点以后各点都看见闪光不同时事实上这两个“不等于”完全成立，可充分说明同时的相对性的论断犯了以偏概全的错误 上面是从时间的通常利用上分析同时的相对性，若从时间的实质分析则更明确火车双塔模型中的事件，不同位置的人发现光到达的同时与不同时，是光的运动在不同路程上的过程差异，并没有客观的时间去度量过程。
存在于人的主观世界的时间本与参考系无关，是人要量度光运动过程将时间放入参考系中的，哪里有什么不同参考系有不同的时间呢？ 物体的运动速度大时间会变慢，本身就是个悖论速度是反映物体运动快慢的物理量速度是单位时间的路程速度是靠路程和时间度量的，没路程和时间因素无法确定速度的大小相对论中速度的时间因素，显然是不变的时间而不是变化的时间以此分析，不能不得出物体在不变的时间内运动的速度又使时间发生了变化，即出现了时间悖论 爱因斯坦先用同时的相对性为时间相对论做好铺垫，然后用洛仑兹变换作时间因物体速度变大而变慢推导公式，以此构成了相对时间观相对时间加上相对空间构成相对时空观，其核心是时间和空间均是相对的、可变化的这种相对时空观认为的变化是本质上而非形式上变化，也不是观察错觉或测量误差 相对论的空间是相对的可变化的空间，空间的变化是物体周围的空间因物体的质量的影响变弯曲了，并旗帜鲜明地否定了引力的存在和作用空间弯曲说在实际上没有用场，发射卫星和飞船的理论计算要用万有引力定律，研究行星的运动同样用万有引力定律空间若弯曲，不用说星系就是太阳系内的空间也会像一团乱麻 弯曲空间最令一些人津津乐道的是光线通过太阳附近发生偏折，以此作为证明广义相对论正确的证据。
其实，光线通过不同介质发生折射现象几乎家喻户晓，大气层中的海市蜃楼现象没人认为是空间弯曲太阳本身就是气体星球，没有像月球那样的界面分明的表面，遥远的星光通过太阳附近因气体疏密不匀的折射作用必然存在 结束语： 正确地认识时间的由来和本质，不管实用上如何，起码在认识论上还有意义对时间认识拨乱反正、正本清源，让更多的人正确认识和理解时间，在物理。